[发明专利]一种多层碳纤维／玻璃纤维环氧树脂复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种多层碳纤维/玻璃纤维环氧树脂复合材料的制备方法，主要选取玻璃纤维布和碳纤维布，通过对两种纤维同多巴胺对其进行改性，使纤维上附着多巴胺，再用偶联剂对其进行处理，得到了性能更加优越的碳纤维和玻璃纤维。通过进行一些将简便合理的组坯，添加环氧树脂对其冷压制备出多层改性纤维复合材料，通过化学键的方式能够提高纤维与环氧树脂的结合，增强与环氧树脂的结合强度，从而制备出性能更加良好的材料，也提高了碳纤维和玻璃纤维的应用范围。

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及一种多层碳纤维/玻璃纤维环氧树脂复合材料的制备方法。

背景技术

碳纤维复合材料自20世纪50年代面世以来，以其独特的性能，如高的比强度和刚度、低密度及设计的灵活性，主要用于火箭、航天、航空等尖端科学技术，随着碳纤维复合材料性能的不断完善和提高，目前在土木建筑、石油工业、汽车工业、体育器材等领域得到广泛应用。玻璃纤维使具有较高性能的无机非金属材料，由于具有较好的耐热性和耐腐蚀性，玻璃纤维成为现在应用范围最广的增强材料。

在复合材料的界面研究中，使用偶联剂对复合材料界面进行处理，利用偶联剂的桥联作用，改善复合材料的界面粘结提高其界面粘结强度，是复合材料界面改性中最有效的方法之一。根据仿生学研究发现：多巴胺(dopamine)是L-多巴的儿茶酚衍生物中的一种，由于同时具有邻苯二酚基团和赖氨酸的氨基官能团，因此能够有很好的附着性能。目前多巴胺在纳米复合材料、医学、污染处理、抗菌性等领域渐渐发展起来，由于其卓越的粘附性能、生物相容性等特点被广泛应用。

环氧树脂是一种性能优异的热固性树脂，分子中含有两个或以上环氧基。由于具有良好的粘接性、耐腐蚀性、绝缘性以及高强度等优异性能，同时它的贮存寿命长，固化时不释放挥发物，固化收缩率低，因此环氧树脂成为聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂。环氧树脂不仅可以在多种成型工艺中应用，也可根据不同配方调配，同时由于它的调节粘度范围大可以适应不同的生产工艺。

此外，中国申请201610975918.7本发明公开了一种碳纤维/玻璃纤维混杂隐身复合材料的制备方法，具体为：以碳纤维为芯纱，玻璃纤维为编织纱，采用二维编织技术将芯纱和编织纱编织成碳纤维/玻璃纤维包芯纱；然后将碳纤维/玻璃纤维包芯纱织成布，最后利用树脂传递模塑成型工艺将布与环氧树脂进行复合固化，即制得碳纤维/玻璃纤维混杂隐身复合材料。本发明通过碳纤维/玻璃纤维包芯纱结构，利用玻璃纤维的透波性能，使电磁波能够最大限度的进入到包芯纱线内部，然后利用碳纤维的电阻损耗将电磁波能量转化为热能或其他形式的能而耗散掉。同时碳纤维作为芯纱，基本上处于伸直状态，这样可以有效的发挥其力学性能，使得制作的隐身复合材料具有良好的力学性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种多层碳纤维/玻璃纤维环氧树脂复合材料的的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明所述一种多层碳纤维/玻璃纤维环氧树脂复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，选取市售碳纤维布、玻璃纤维布；

步骤2，配制多巴胺溶液；

步骤3，将碳纤维布和玻璃纤维布分别放在步骤2所得多巴胺溶液中浸渍，水浴加热，清洗3次，80℃干燥24小时，得到多巴胺改性的碳纤维布和玻璃纤维布；

步骤4，配制硅烷偶联剂溶液；

步骤5，将步骤3中所得两种改性纤维布分别放在步骤4所得硅烷偶联剂中浸渍，水浴加热，清洗3次，80℃干燥24小时，得到硅烷偶联剂改性的碳纤维布和玻璃纤维布；

步骤6，将步骤5所得两种纤维布在内部含聚四氟乙烯涂层的钢模内进行组坯，得到组坯好的钢模；

步骤7，将环氧树脂胶粘剂加入步骤6所得组坯好的钢模内，得到钢模；