[发明专利]一种碳纳米管微球/玻璃纤维协同增强环氧复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纳米管微球玻璃纤维协同增强环氧复合材料的制备方法，包括如下步骤将固体环氧树脂完全溶解于有机溶剂中，再加入碳纳米管、表面活性剂和潜伏性固化剂，混合搅拌、超声分散均匀后得到碳纳米管和环氧树脂混合液；将混合液转移到底部带有锐孔或微孔的分液容器中，缓慢滴入到下方装有去离子水和分散剂的收集容器中；待溶液滴完，收集微球，并反复清洗，干燥备用；将微球均匀铺设于玻璃纤维织物之间，先预热使得微球熔融，然后采用树脂传递成型工艺灌注环氧树脂胶液，最后高温固化即得。本发明可有效解决树脂传递成型工艺中碳纳米管被过滤和集聚问题，提高复合材料的界面粘结强度，实现复合材料的性能稳定。

主权项

一种碳纳米管微球/玻璃纤维协同增强环氧复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）树脂混合溶液的配制：将固体环氧树脂溶解于水溶性有机溶剂中，搅拌使其充分溶解；然后加入碳纳米管、表面活性剂和潜伏性固化剂，经搅拌、超声分散得到树脂混合溶液；其中，碳纳米管的加入量为固体环氧树脂质量的0.01wt%～1wt%，表面活性剂的加入量为固体环氧树脂质量的0.01wt%～10wt%，潜伏性固化剂的加入量为固体环氧树脂质量的10wt%～50wt%；（2）碳纳米管微球的制备：将分散剂溶解于去离子水中得到0.002 g/ml～0.05 g/ml的微球成型液，倒入微球收集容器中搅拌；其中，分散剂的用量为固体环氧树脂质量的2wt%～10wt%；将步骤（1）中的树脂混合溶液缓慢滴入微球收集容器中，至树脂混合溶液全部滴完后，再将收集容器中的微球滤出，用去离子水反复清洗3～5次，室温干燥24～48h，即得到碳纳米管/环氧微球，备用；（3）玻璃纤维增强复合材料的制备：将步骤（2）得到的碳纳米管/环氧微球均匀铺设于玻璃纤维织物之间，先50℃～100℃预热使得微球熔融，冷却至室温后再采用树脂传递成型工艺灌注低粘度环氧树脂与固化剂混合液，固化后得到碳纳米管微球/玻璃纤维协同增强环氧复合材料；其中，步骤（1）中所述的固体环氧树脂是室温下呈固态的环氧树脂；步骤（3）中所述的低粘度环氧树脂是室温下粘度在1000～3000mPa•s的环氧树脂。