[发明专利]一种芳纶纤维/碳纳米管复合增强碳纤维树脂预浸料

权利要求书

1.一种芳纶纤维/碳纳米管复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，其原料组份的质量比为：

环氧树脂：100份；

碳纳米管：0.25~2份

芳纶纤维：0.25~2份；

碳纤维：67~400份

所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料的制备方法，其具体步骤为：

（1）将芳纶纤维和CNT置于鼓风干燥箱中充分烘干，去除内部吸附的水分；

（2）将10 wt%的环氧树脂A组份与等量的丙酮混合，持续搅拌同时分多次逐渐加入CNT，直至环氧树脂A组份完全溶解，CNT分散均匀；

所述的环氧树脂分为两部分：A组份为树脂部分，B组份为固化剂部分，此处仅使用A组份；

（3）将环氧树脂A组份、丙酮、CNT三者混合溶液加入芳纶纤维中，充分搅拌均匀，使得溶液充分润湿并包裹芳纶纤维；

（4）将混合物置于鼓风干燥箱中，在90 ℃条件下热处理，直至丙酮完全挥发；

（5）将剩余90 wt%的环氧树脂A组份分多次加入上述混合物中，同时持续搅拌12h以上，直至芳纶纤维和CNT均匀分散在环氧树脂A组份中；

（6）按照比例添加环氧树脂B组份，并利用三辊研磨机混合均化；

（7）在涂胶机上通过涂膜、热压、冷却制成芳纶纤维/CNT复合环氧树脂膜；

（8）利用预浸料机，将预制的芳纶纤维/CNT复合环氧树脂膜结合碳纤维，经过覆膜、卷曲工艺制备得到芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料。

2.如权利要求1所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，碳纤维为单向碳纤维丝或碳纤维编织布。

3.如权利要求1所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，芳纶纤维为短切纤维或浆粕，芳纶短切纤维长度为1~12 mm，芳纶浆粕纤维长度为＜1 mm。

4.如权利要求1所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，CNT为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径＜2 nm，管长＞5μm；多壁碳纳米管直径＞7 nm，管长＞5μm。

5.如权利要求1所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，所述的原料具体烘干温度为90 ℃，时间为24h。

6.如权利要求1所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，所用的丙酮按质量比1：1的比例加入到环氧树脂A组份中。

7.如权利要求1所述的一种芳纶纤维/CNT复合增强碳纤维树脂预浸料，其特征在于，所述热处理具体方法为：每隔30 min取出手动搅拌一次，称量并记录混合物重量，直至重量不再下降，此时丙酮完全挥发。