[发明专利]ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法

权利要求书

1.ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，采用丙酮去除碳纤维表面上的污染物；

步骤2，将步骤1所得到的碳纤维浸入硝酸中，进行处理，得到功能化的碳纤维；

步骤3，将六水合硝酸钴溶于醇溶液a中，形成均匀的溶液A，将功能化的碳纤维、2-甲基咪唑溶于醇溶液b中，形成均匀的溶液B，然后在剧烈搅拌的条件下，将溶液A快速加入溶液B中进行水热反应，待反应完成后，依次采用乙醇和甲醇进行离心洗涤，干燥，得到ZIF-67改性碳纤维；

步骤4，将质量比25：8：8的ZIF-67改性碳纤维、芳纶纤维和纸纤维进行充分混合，然后采用抽滤成型工艺制备复合材料预制体；

步骤5，将复合材料预制体浸渍于改性酚醛树脂乙醇溶液中，使其充分均匀的渗入预制体，取出后自然晾干，热压固化，得到ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料。

2.根据权利要求1所述的ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，具体为：在油浴条件下，在索氏提取器中分别使用丙酮以及丙酮和水的混合液在超临界状态下对碳纤维进行处理；

当使用丙酮处理时，处理温度为80℃，处理时间为2h；

当使用丙酮和水的混合液处理时，处理温度为110℃，处理时间为30min；丙酮和水的混合液中丙酮和水的体积比为5：1。

3.根据权利要求1所述的ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，处理温度为120℃，处理时间为2h。

4.根据权利要求1所述的ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，醇溶液a和醇溶液b均由体积比为1：1的甲醇和乙醇混合而成；六水合硝酸钴、醇溶液a、功能化的碳纤维、2-甲基咪唑、醇溶液b之间的质量比为1.75-4.37：32：0.1：1.23-1.97：32。

5.根据权利要求1所述的ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，水热反应温度为80-140℃，反应时间为24h；干燥温度为60℃，干燥时间为24h。

6.根据权利要求1所述的ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，热压固化温度为180℃、压力为7MPa，时间为30min。

7.根据权利要求1所述的ZIF-67无损改性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，复合材料预制体和改性酚醛树脂的质量比为35～55：45～65；改性酚醛树脂乙醇溶液由质量比为1：9的改性酚醛树脂粉末和乙醇混合而成。