[发明专利]一种纤维增强树脂基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强树脂基复合材料，包括纤维/树脂复合材料以及插入其中的增韧层，其特征在于，增韧层为阻燃纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，阻燃纳米纤维膜由纳米纤维构成，纳米纤维由热塑性聚合物纤维本体以及分散在其中的含量为5-50wt％的阻燃剂组成。

3.根据权利要求2所述的一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，热塑性聚合物为苯氧树脂、聚芳醚酮、聚己内酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚苯醚、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乳酸、聚乙烯醇和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种以上；阻燃剂为含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、金属氢氧化物、含卤阻燃剂和金属盐类阻燃剂中的一种以上。

4.根据权利要求2所述的一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，阻燃纳米纤维膜的制备过程为：先配制由热塑性聚合物、阻燃剂和溶剂组成的纺丝液，再进行静电纺丝，即得阻燃纳米纤维膜；静电纺丝的工艺参数包括：电压25-80KV，接收距离180-220mm，温度24℃，相对湿度10-60％。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，纤维/树脂复合材料中的纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、PBO纤维、硼纤维、超高分子量聚乙烯纤维或混编纤维；纤维/树脂复合材料中的树脂为环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯、氰酸酯树脂和双马来酰亚胺树脂中的一种以上。

6.根据权利要求5所述的一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，纤维/树脂复合材料中的树脂在纤维增强树脂基复合材料中的占比为10-50wt％，阻燃纳米纤维膜在纤维增强树脂基复合材料中的占比为0.1-5wt％；阻燃纳米纤维膜的孔隙率为40-80％，厚度为10-100μm，纳米纤维直径为100-1000nm。

7.根据权利要求6所述的一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，纤维增强树脂基复合材料的极限氧指数为23-40％，弯曲强度为400-1200MPa，层间剪切强度为20-80MPa，冲击后剩余压缩强度为100～350MPa。

8.制备如权利要求1～7任一项所述的一种纤维增强树脂基复合材料的方法，其特征在于，以纤维增强树脂预浸料或纤维织物为接收基材，通过静电纺丝形成所述阻燃纳米纤维膜，得到双层复合材料，将双层复合材料依次按所需尺寸裁剪、沿同一方向交替叠加铺层、按树脂基复合材料成型工艺固化，即得纤维增强树脂基复合材料。

9.制备如权利要求1～7任一项所述的一种纤维增强树脂基复合材料的方法，其特征在于，将纤维增强树脂预浸料或纤维织物与所述阻燃纳米纤维膜交替叠加铺层后，按树脂基复合材料成型工艺固化，即得纤维增强树脂基复合材料。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，纤维织物为单向织物、平纹织物、斜纹织物和缎纹织物中的一种以上。