[发明专利]一种改性PBO纤维预浸料的制备方法

摘要

一种改性PBO纤维预浸料的制备方法，它涉及一种PBO纤维预浸料的制备方法。它要解决采用有机硅树脂基制备的复合材料预浸料用于航空领域表现出耐热性差和导热性能差的问题。方法：一、制备处理后的PBO纤维；二、制备处理后的碳纳米管；三、制备改性的碳纳米管；四、制备碳纳米管改性的甲基苯基硅树脂；五、将处理后的PBO纤维浸渍在碳纳米管改性的甲基苯基硅树脂中梯度升温固化，经过烘干炉，收卷即完成。本发明提高了预浸料的耐热性，在623.5℃开始失重，体积电阻率2000Ω/cm。PBO纤维/碳纳米管改性甲基苯基硅树脂预浸料为5.64°，可见预浸料浸润性增强，对于其广泛应用奠定了良好的基础。

主权项

一种改性PBO纤维预浸料的制备方法，其特征在于它按以下步骤实现：一、将PBO纤维放入丙酮中超声清洗24h，然后用去离子水超声清洗24h，置于真空烘干炉中，80℃下烘1h，直至烘干。再梯度升温，60℃/1h，100℃/1.2h，120℃/2h，然后在功率为175～200W的条件下等离子处理10～30min，纤维表面的极性基团增加，获得处理后的PBO纤维；二、将25mg多壁碳纳米管加入到20ml混酸中，用磁力搅拌器搅拌，冷凝回流，在60℃反应1h，80℃反应2h，100℃反应2h，再用去离子水洗至中性后抽滤，在100℃下真空干燥24h，获得处理后的碳纳米管；三、将15～20mg处理后的碳纳米管溶于20ml去离子水中，超声分散30min，然后加入5～8ml的KH550硅烷偶联剂和甲醇的混合溶液，在40～50℃下，磁力搅拌10～12h，得到改性的碳纳米管；四、将改性后的碳纳米管分散在10ml无水甲苯中，超声分散1～2h，然后加入10ml甲基硅树脂，继续超声分散20～30min，用磁力搅拌器搅拌，在80～100℃下冷凝回流10～12h，得到碳纳米管改性的甲基苯基硅树脂；五、将处理后的PBO纤维浸渍在碳纳米管改性的甲基苯基硅树脂中，进行梯度升温固化：80℃/2h、100℃/2h、120℃/1h，然后经过烘干炉，收卷，即完成改性PBO纤维预浸料的制备；其中步骤二中混酸按照浓硫酸﹕浓硝酸＝3﹕1的配比制成；步骤三中KH550硅烷偶联剂和甲醇的混合溶液中甲醇占总体积的80％。