[发明专利]一种自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取发泡剂和愈合剂体系树脂混合得到第一核层纺丝液A，取聚丙烯腈溶液作为壳层纺丝液B，取愈合剂体系固化剂作为第二核层纺丝液C；

（2）将第一核层纺丝液A和壳层纺丝液B通过同轴静电纺丝得到树脂核壳纳米纤维D；

将第二核层纺丝液C和壳层纺丝液B通过同轴静电纺丝得到固化剂核壳纳米纤维E；

（3）将树脂核壳纳米纤维D和固化剂核壳纳米纤维E同时沉积到离心纸F表面成膜，得到自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜；

步骤（1）中发泡剂为偶氮二甲酸二乙酯，发泡剂的用量占愈合剂体系树脂质量的1%~5%；

所述愈合剂体系树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的一种或两种；所述愈合剂体系固化剂为异佛尔酮二胺、乙二胺和多乙烯多胺中的一种或多种；

第一核层纺丝液A和第二核层纺丝液C的体积比为1:（0.65~1.2）；两个核层纺丝液和壳层纺丝液B的体积比均为1:（5~20）。

2.根据权利要求1所述的一种自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜的制备方法，其特征在于：同轴静电纺丝中，壳层纺丝液B推注速度设为0.5~1.0mL/h；核层纺丝液推注速度为0.05~0.10mL/h；正压为10~20KV；负压为-1KV；温度25~40℃；湿度30%~60%。

3.如权利要求1-2任一所述制备方法制得的自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜，其特征在于：所述的自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜面密度为5~20 g/m²，纤维直径200~1200nm。

4.一种自愈合树脂基复合材料，其特征在于：所述自愈合树脂基复合材料是利用权利要求3所述自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜与碳纤维预浸料制得。

5.如权利要求4所述的一种自愈合树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、先将碳纤维预浸料X加热到40℃~60℃，再将所述自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜贴附在碳纤维预浸料X上，冷却后撕去离心纸，得到一面附着有自增压聚丙烯腈核壳纳米纤维膜的预浸料Y；

S2、将步骤S1得到的预浸料Y进行铺层，并成型固化，得到自愈合树脂基复合材料。

6.根据权利要求5所述的一种自愈合树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：所述铺层是将步骤S1得到的预浸料Y连续铺层，或者将碳纤维预浸料X与步骤S1得到的预浸料Y间隔排列铺层；所述自愈合树脂基复合材料能够自修复层间损伤，修复时进行加热，温度为120℃~150℃，时间10~60min。

7.根据权利要求5所述的一种自愈合树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：碳纤维预浸料X采用T800级碳纤维预浸料，其中的树脂体系为双酚A环氧树脂/双氰胺；

步骤S2中的成型固化采用模压成型工艺，包括凝胶固化阶段和后固化阶段，凝胶固化阶段和后固化阶段的压力均为0.2～0.4MPa，加热保温的时间均为20～40min，其中，凝胶固化阶段的加热温度小于110℃，后固化阶段的加热温度在120～130℃。