[发明专利]一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法

权利要求书

1.一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：利用超支化聚酰胺为环氧树脂与碳纤维之间的界面偶联媒介，包括碳纤维氧化的步骤、碳纤维原位接枝超支化聚酰胺的步骤、除去碳纤维表面未接枝超支化聚酰胺的步骤、环氧树脂浸渍处理的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：所述的碳纤维为单向碳纤维或碳纤维织物。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：碳纤维氧化的步骤中，单向碳纤维或碳纤维织物的表面采用氧化性酸或盐处理，使得单向碳纤维或碳纤维织物的表面具有足量的羧酸基团，羧酸基团与氨基反应形成酰胺基；所述的氧化性酸或盐为浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：碳纤维原位接枝超支化聚酰胺的步骤中，采用酸酐，酸酐为丁二酸酐，邻苯二甲酸酐或两者的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：碳纤维原位接枝超支化聚酰胺的步骤中，采用多胺，用于形成超支化聚酰胺的所述的多胺为胺官能团数量不小于3的低分子化合物或其混合物。

6.根据权利要求5所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：所述的多胺为二乙烯三胺、多乙烯多胺的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：碳纤维原位接枝超支化聚酰胺的步骤中，取一定量多胺，缓慢加入一定量的酸酐，均匀搅拌，将多胺和酸酐的混合物均匀的涂布到氧化后的单向碳纤维或碳纤维织物表面，升温到120-140摄氏度，保温2-4小时进行反应而得到反应物，降温至70℃~90℃。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：除去碳纤维表面未接枝超支化聚酰胺的步骤如下：待所述的反应物降温到70℃~90℃，在70℃~90℃热水中浸泡1-2min后，用水反复洗涤，干燥，备用。

9.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：环氧树脂浸渍处理的步骤中，环氧树脂的质量浓度为30%-40%, 环氧树脂溶液的溶剂为丙酮，环氧树脂溶液中加入固化剂混合均匀，将一定尺寸的碳纤维束或织物浸入环氧树脂和固化剂的混合溶液10-15分钟,然后挤掉表面的树脂，干燥；其中固化剂与环氧树脂的活泼氢和环氧基当量比为1-1.1:1。

10.根据权利要求1所述的一种碳纤维环氧树脂预浸料界面超支化聚酰胺偶联方法，其特征在于：具体步骤为：将计量碳纤维束置于浓硝酸溶液中8-10小时，其中硫酸质量分数约为68%，室温静置10-12小时，然后用水反复洗涤，100摄氏度干燥至恒重；取多胺化合物加入装有搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加入酸酐，均匀搅拌，将多胺化合物和酸酐的混合物均匀的涂布到单向碳纤维或碳纤维织物表面，置于130度进行熔融缩聚反应3小时以上，降温到90℃左右，用70℃~90℃热水溶解表面游离的超支化聚酰胺，反复洗涤，干燥；最后，将计量的碳纤维束浸入环氧树脂和固化剂的混合溶液中10-15分钟,然后挤掉表面的树脂，干燥至符合要求；酸酐与多胺的质量比为1:1-2。