[发明专利]一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料，其特征在于：它的制备方法包括如下步骤：

(1)将可溶性前驱体聚芳醚酮加入有机溶剂中，经充分搅拌后获得密度为0 .7-2.0g/cm³ 的聚芳醚酮溶液；

(2)将步骤(1)获得的聚芳醚酮溶液对纤维织物表面进行涂刷和/或喷涂后，再经加热烘干和质子酸-水-有机溶剂水解后，采用去离子水洗涤和加热烘干后获得纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料，所述涂刷为全部涂刷或部分涂刷；所述预浸料中纤维体积含量为50％-75％，所述的纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料为聚芳醚酮溶液完全浸渍纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料或聚芳醚酮溶液未完全浸渍纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料；所述的聚芳醚酮溶液未完全浸渍纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料由聚芳醚酮溶液浸渍纤维织物部分和聚芳醚酮溶液未浸渍纤维织物部分组成；所述聚芳醚酮溶液未浸渍纤维织物部分树脂体积含量≤5％；

步骤(2)所述的质子酸-水-有机溶剂的制备方法包括：按照体积比为1-10：2-5将浓度为1-20mol/L的质子酸水溶液与有机溶剂混合；所述的质子酸为盐酸、硫酸、甲磺酸、苯磺酸、三氟乙酸或三氟苯磺酸中的任意一种；所述的有机溶剂为四氢呋喃、N ,N-二甲基甲酰胺、N ,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种；

步骤(2)所述的水解为涂刷水解法或酸煮水解法，所述的涂刷水解法是将质子酸-水-有机溶剂的混合溶液，涂刷于浸渍了聚芳醚酮树脂的纤维织物表面；所述的酸煮水解法，将浸渍了聚芳醚酮树脂的纤维织物浸没在质子酸-水-有机溶剂的混合溶液中，在50-150℃进行水解；

步骤(2)所述的水解时间为6-15h。

2.根据权利要求1所述的一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料，其特征在于：步骤(1)所述的可溶性前驱体聚芳醚酮为酮亚胺型聚醚醚酮、半缩酮型聚醚醚酮、酮亚胺型聚醚醚酮酮、半缩酮型聚醚醚酮酮、酮亚胺型全联苯型聚醚醚酮、半缩酮型全联苯型聚醚醚酮、酮亚胺型全联苯型聚醚醚酮酮、半缩酮型全联苯型聚醚醚酮酮、酮亚胺型全联苯型聚醚醚酮联苯酮或半缩酮型全联苯型聚醚醚酮联苯酮中的一种，结构式依次如下：

或

。

3.根据权利要求1所述的一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料，其特征在于：步骤(1)所述的有机溶剂为四氢呋喃、N ,N-二甲基甲酰胺、N ,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、1 ,2-二氯乙烷、氯仿或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料，其特征在于：步骤(2)所述的纤维织物为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、氮化硼纤维、碳纳米管纤维或石墨烯纤维中的任意一种；所述的纤维织物形状为平纹织物、斜纹织物、缎纹织物或三维编织织物中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料，其特征在于：步骤(2)所述的加热烘干温度为50-300℃，时间为3-10h。

6.权利要求1-5任一所述的一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料在制备纤维织物增强聚芳醚酮树脂基复合材料连接件的应用，其特征在于：它包括如下步骤：

(1)将聚芳醚酮溶液完全浸渍纤维织物的增强聚芳醚酮树脂基预浸料和/或未完全浸渍纤维织物的增强聚芳醚酮树脂基预浸料铺叠于模具中，在真空、350-550℃、5-10MPa环境下模压10-25min后，再以10-25℃/min降至室温，脱模后获得聚芳醚酮溶液完全和/或未完全浸渍纤维织物的增强聚芳醚酮树脂基复合材料，所述复合材料的纤维体积含量为60％-75％；

(2)将步骤(1)获得的未完全浸渍纤维织物的增强聚芳醚酮树脂基预浸料中的聚芳醚酮溶液未浸渍纤维织物部分采用树脂-四氢呋喃溶液充分浸渍后，经烘干和固化成型后获得聚芳醚酮纤维复合材料与树脂基复合材料的连接件；所述的树脂为异氰酸酯、环氧树脂或酚醛树脂；所述的固化成型为热压成型或非热压成型。

7.根据权利要求6所述的一种纤维织物增强聚芳醚酮树脂基预浸料在制备纤维织物增强聚芳醚酮树脂基复合材料连接件的应用：其特征在于：将步骤(2)获得的聚芳醚酮纤维复合材料与树脂基复合材料的连接件直接进行树脂传递模塑成型或配合待连接的纤维共同进行树脂传递模塑成型。