[发明专利]一种具有高度取向MWNTs的杂化纳米纤维同步增强增韧CFRP复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有高度取向MWNTs的杂化纳米纤维同步增强增韧CFRP复合材料的制备方法，属于复合材料领域。其特征为：以CFRP预成型体贴附的可高速旋转辊筒作为静电纺丝的负极接收器，将具有高度取向MWNTs的热塑性工程塑料杂化纳米纤维毡或膜纺丝于预成型体上，所纺纳米纤维毡或膜相对于预成型体的树脂基体具有重量比例；将含有高度取向MWNTs的纳米纤维毡或膜的预成型体铺层，按照预成型体中树脂基体的工艺制度固化，制备同步增强增韧的CFRP复合材料。本发明工艺简单且复合材料结构可控，在较少的增强增韧组分含量下，复合材料的弯曲强度、模量以及II型层间断裂韧性显著提高，易于在实际生产中推广应用。

主权项

一种具有高度取向MWNTs的杂化纳米纤维膜增强增韧CFRP复合材料的制备方法，其特征为，包括以下步骤：（1）首先将MWNTs纯化，再采用混酸将MWNTs羰基化，然后利用聚合物对MWNTs进行表面官能化，以提高MWNTs在静电纺丝溶液以及CFRP树脂基体中的分散性。（2）采用静电纺丝方法制备具有高取向度MWNTs的杂化热塑性工程塑料纳米纤维，将贴附碳纤维预成型体的可高速转动辊筒作为静电纺丝的接收器，直接将杂化纳米纤维纺丝于预浸料上，形成纳米纤维毡或膜；杂化纳米纤维的直径为50nm‑1000nm之间，控制杂化纳米纤维毡或膜中碳纳米管的质量份数为0‑20%，控制杂化纳米纤维毡或膜相对于碳纤维预成型体中树脂基体的质量份数为1‑5%；（3）重复上述步骤（2），得到多层含有纳米纤维毡或者膜的碳纤维预成型体，然后将其铺层，按照预成型体中树脂基体的工艺制度固化，制备同步增强增韧的CFRP复合材料板材。