[发明专利]一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，其步骤为：

1）将体积比为1:9～9:1的乙醇和水混匀，调节pH到1～6，加入硅烷偶联剂，使得溶液中硅烷偶联剂的质量百分数为1～15wt%，将硅烷偶联剂溶液置于25～90℃下水解10～90min；

2）分别将微米和纳米粒子加入到步骤1）所配制的硅烷偶联剂溶液中，在25～70℃下磁力搅拌10～90min，冷却至室温，抽滤、干燥、研磨、筛分后分别得到改性粒子；将改性后的微米和纳米粒子按照质量比1:3～3:1加入到蒸馏水中，超声分散15～90 min，然后将混合溶液均匀喷涂在纤维布表面，并将喷涂有改性微纳米粒子的纤维布在25～110℃的烘箱内放置5～120min，然后冷却至室温，取出待用；

3）将步骤2）所得到的纤维布铺设于模具中，采用RTM工艺把热固性树脂注射至模具中，进行固化，得到多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或任意几种以任意比例混合的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述的微米和纳米粒子均为无机粒子，所述的无机粒子为陶瓷颗粒、三氧化二铝、二氧化硅、石墨烯、粘土、金刚石、富勒烯、碳管中的一种或任意几种以任意比例混合的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述微米粒子的粒径范围为1um～30um，纳米粒子的粒径范围为3nm～30nm。

5.根据权利要求4所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，纤维布表面喷涂的改性微纳米粒子的面密度为5～50g/m²。

6.根据权利要求5所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述纤维布的纤维为化学纤维或无机纤维。

7.根据权利要求6所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述的化学纤维为碳纤维、凯芙拉纤维、聚苯醚纤维中的一种或任意几种以任意比例混合的混合纤维。

8.根据权利要求7所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述的无机纤维为玻璃纤维、石棉纤维、玄武岩纤维中的一种或任意几种以任意比例混合的混合纤维。

9.根据权利要求8所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，所述的热固性树脂优选的采用环氧树脂或酚醛树脂。

10.根据权利要求1至9中任意权利要求所述的一种多尺度微纳米粒子层间增韧复合材料的制备方法，其特征在于，采用RTM工艺进行固化时，其真空度控制为-0.1～-1MPa，固化温度为25～150℃，固化时间为2～8h。