[发明专利]一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

纤维织物增强树脂基复合材料因其比重小、比强度高、力学性能好、耐腐蚀、绝缘性好、耐热性好及质轻等优点而广泛应用于国民生产的各个领域。例如：建筑行业、化学化工行业、汽车及铁路交通运输行业、电器工业及通讯工程等领域。

耐磨材料被广泛地应用于工业生产的各个领域，而随着科学技术和现代工业的高速发展，由于材料磨损而引起的能源和材料消耗增加等所造成的经济损失相当惊人。近年来，对材料磨损和耐磨材料的研究，越来越引起国内外人们的广泛重视。常规的制备纤维织物增强树脂基耐磨复合材料的方法是将耐磨粒子分散在树脂基体中，然后通过树脂转移模技术来制备纤维织物增强树脂基耐磨复合材料。这种方法制备的纤维织物增强树脂基耐磨复合材料中耐磨粒子含量少，复合材料的耐摩擦性能较差。如何增大纤维织物增强树脂基复合材料中耐磨粒子的含量，提高复合材料的耐磨性能是科研工作者面临的难题。若将耐磨粒子制成薄层状，然后通过真空树脂转移模技术制备在材料表层含有薄膜耐磨层的复合材料，则可显著提高复合材料的耐磨性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料，以提高纤维织物增强树脂基复合材料的耐磨性能。

为了实现以上目的，本发明一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料所采用的技术方案是：一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强环氧树脂复合材料，是由以下原料通过真空辅助成型法制备而成：三氧化钼/纳米碳材料0.1～5份，环氧树脂30～70份，固化剂10～50份，纤维织物2～30份。

进一步的，所述三氧化钼/纳米碳材料可为三氧化钼/氧化碳纳米管复合材料或三氧化钼/氧化石墨烯复合材料。

进一步的，所述三氧化钼/纳米碳材料制备成薄膜形状。

进一步的，所述三氧化钼/纳米碳材料的厚度可为0.01mm～2.0mm。

根据本发明的另一方面，提供了上述任三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料的制备方法，所采用的树脂基体可为环氧树脂或乙烯基树脂。

本发明的一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，所采用的树脂固化剂为市场上用公知方法制备的树脂固化剂，无特殊要求。

本发明的一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，所采用的纤维织物可为玻璃纤维织物、碳纤维织物或芳纶纤维织物。

本发明的一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，所采用的纤维织物在使用时需先裁剪成方片状。

本发明的一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，所采用的玻璃纤维织物可为玻璃纤维针刺毡、玻璃纤维连续原丝毡、玻璃纤维短切原丝毡、玻璃纤维表面毡、玻璃纤维缝编短切毡、玻璃纤维无捻粗纱编织毡等。

本发明的一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，所采用的碳纤维织物可为机织碳纤维布、针织碳纤维布、编织碳纤维布、碳纤维无纺布等。

本发明的一种三氧化钼/纳米碳材料改性纤维织物增强树脂基复合材料及其制备方法，所采用的芳纶纤维织物可为芳纶纤维无捻粗纱织物、芳纶无纺布、芳纶纤维加捻细纱布等。

本发明中所述的氧化碳纳米管可采用市售的产品或采用化学氧化法制备，以下提供化学氧化法的具体内容便于对本发明的理解：将一定量的碳纳米管加入到盛有体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸混合液中，于110℃下反应1小时，产物经抽滤洗涤至中性，然后在80℃的真空烘箱中干燥12小时后得到氧化碳纳米管。

本发明中所述的氧化石墨烯可采用市售的产品或采用常规的Hummers方法制备，以下提供hummers方法的具体内容便于对本发明的理解：在烧杯中加入浓硫酸、石墨和硝酸钠，在冰浴中冷却至0℃～4℃，搅拌条件下缓慢加入高锰酸钾，该过程中使反应液温度在20℃以下；然后将烧杯至于35℃恒温水浴中，继续搅拌0.5～1h；在搅拌条件下缓慢加入水，使反应液温度达到98℃～100℃，继续搅拌15min～60min；最后用水将反应液稀释后加入过量氧化氢水溶液，洗涤、过滤后得到氧化石墨烯。