[发明专利]一种高阻燃性碳纤维复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高阻燃性碳纤维复合材料及其制备方法，包括阻燃体和碳纳米纤维，所述碳纳米纤维分散在阻燃体中；所述阻燃体包括有机阻燃层和无机阻燃层；所述有机阻燃层包括有机卤化物、有机磷化物和氮化物中的一种或多种，所述无机阻燃层包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属卤化物、无机磷和硼化物中的一种或者多种。本发明中，碳纳米纤维增强了阻燃体的强度，阻燃体中的有机阻燃层和无机阻燃层中所含的物质具有良好的化学性质，使得阻燃体具有良好的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及碳纤维复合材料技术领域，尤其涉及一种高阻燃性碳纤维复合材料。

背景技术

碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于 90％的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

一般的碳纤维复合材料由于碳元素的特性，阻燃性很低，而碳纤维复合材料因为其良好的物理特性，从而在任何环境中都有可能使用到它，然而阻燃性较低的性质导致碳纤维复合材料无法在极端环境中进行使用，例如高温环境，容易燃烧起来，从而导致碳纤维复合材料受损，也限制了碳纤维复合材料的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述背景技术中所提到的技术问题，而提出的一种高阻燃性碳纤维复合材料。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高阻燃性碳纤维复合材料，包括阻燃体和碳纳米纤维，所述碳纳米纤维分散在阻燃体中；

所述阻燃体包括有机阻燃层和无机阻燃层；

所述有机阻燃层包括有机卤化物、有机磷化物和氮化物中的一种或多种；

所述有机卤化物的制备方法包括以下步骤：

(1)获取有机物，将有机物放置在试管中；

(2)向试管中通入氯气或者向试管中加入液溴，使得它们之间发生氧化还原反应；

(3)待反应一段时间后，使用镊子将反应生成的有机卤化物取出；

(4)将取出的有机卤化物用清水清洗干净；

(5)对清洗后的有机卤化物进行晾干；

所述无机阻燃层包括金属氧化物，金属氢氧化物、金属卤化物、无机磷和硼化物中的一种或者多种；

所述金属氧化物的制备方法包括以下步骤：

(1)获取金属，并将所获取的金属放置在烧管中；

(2)通过烧管开口，向烧管内部通入氧气；

(3)关闭烧管开口；

(4)利用酒精灯对烧管底部进行加热；

(5)加热一段时间后，打开烧管开口，使用坩埚钳将反应后的物质取出。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述金属氧化物包括三氧化二锑、氧化铝、氧化镁和氧化铁中的一种或多种。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述金属氢氧化物包括氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者二者混合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述金属卤化物包括卤化锑。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述硼化物包括水合硼酸锌。

作为上述技术方案的进一步描述：