[发明专利]一种二氧化钛纳米棒改性碳布增强树脂基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种二氧化钛纳米棒改性碳布增强树脂基复合材料的制备方法，首先将商业碳布室温下经过丙酮溶液浸泡以去除碳布纤维表面上浆剂；将洗涤后的碳布通过TiO₂溶胶在纤维表面接种TiO₂晶籽；随后采用水热生长处理在碳布纤维表面生长TiO₂纳米棒。反应完成后将改性碳布充分洗涤，烘干。以改性后的碳布作为增强体制备多尺度碳布增强树脂基复合材料。本发明所制备的二氧化钛纳米棒改性碳布混合体多尺度增强树脂基复合材料拉伸强度提高了21％‑84％，三点弯曲强度提升了30％‑89％，且多尺度增强树脂基复合材料摩擦系数平稳，保持在0.1，磨损率降低25％‑56％，充分体现了二氧化钛纳米棒改性碳布增强体对树脂基复合材料机械强度的提升及其应用于湿式摩擦材料中的减磨、耐磨作用。

主权项

1.一种二氧化钛纳米棒改性碳布增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：碳布纤维表面接种TiO2晶籽层以体积份数计，取100份无水乙醇，逐滴加入浓盐酸1‑5份，并充分搅拌得到酸性溶液，然后将5‑20份钛酸丁酯逐滴加入所配制的酸性溶液中，搅拌后静置，形成TiO2溶胶，取洗涤处理后的碳布浸泡于上述溶胶中进行接种，然后干燥得到预处理碳布；步骤二：水热生长TiO2纳米棒将预处理碳布置于去离子水、浓盐酸、双氧水和钛酸丁酯的混合溶液中，其中去离子水、浓盐酸、双氧水和钛酸丁酯的体积比为(20‑30):(10‑20):(1‑5):1，然后进行水热反应，反应温度为100℃‑150℃，时间为1‑5h，反应结束后干燥得到二氧化钛纳米棒改性碳布多尺度增强体；步骤三：复合材料的制备将二氧化钛纳米棒改性碳布多尺度增强体浸渍于酚醛树脂溶液中，自然晾干后热压成型，制得二氧化钛纳米棒改性碳布增强树脂基复合材料。