一种界面粘结增强的芳纶复合材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种界面粘结增强的芳纶纤维复合材料制备方法。其特征在于：首先将异氰酸酯与环氧树脂按可控比例和工艺反应，制备分子主链含有五元环结构的改性环氧树脂；再加入液态环氧树脂和固化剂捏合得到粘结性能与韧性同步提高的预浸料树脂体系；然后制备树脂胶膜，并与芳纶纤维或织物复合得到预浸料，最后模压制备界面粘结增强的芳纶纤维复合材料。本发明专利技术的改性环氧树脂体系的韧性提高，树脂基体与芳纶纤维的粘结性能增强，所制备的预浸料工艺性能好，加工成型窗口宽，复合材料的层间剪切强度显著提升，可以用于芳纶纤维结构复合材料。

A method of preparation of aramid fiber reinforced by interfacial bonding

【技术实现步骤摘要】
一种界面粘结增强的芳纶复合材料制备方法
：本专利技术属于复合材料的制备领域，特别涉及一种界面粘结增强的芳纶复合材料制备方法。
技术介绍
：芳纶纤维复合材料具有高比强度、比模量、化学稳定性与可设计性等优势，被誉为三大高性能材料之一。然而芳纶纤维表面光滑，具有较大的化学惰性，与树脂基体的浸润性较差，界面剪切强度低，对复合材料的破坏模式与宏观力学性能造成了较大的影响。提高芳纶纤维复合材料界面性能的途径：一是环氧树脂的增韧改性，使之与芳纶纤维的韧性匹配，改善基体与纤维间载荷的传递，提高复合材料界面性能。专利CN104059590A公开了一种增韧改性的环氧树脂胶粘剂，通过加入环氧化聚丁二烯与对苯二甲酸二辛酯实现了环氧树脂增韧，改善了树脂与芳纶纤维的韧性匹配效果，改善了树脂与芳纶纤维的界面性能，但是增塑剂的加使树脂的模量与耐热性能有所降低；二是提高树脂基体的粘结性能，通过加入高粘结组份或在分子链中引入极性基团的方法，利用化学键合或极性作用增加复合材料的界面粘结。专利CN103113604A将聚氨酯柔性链段引入环氧树脂结构中，对树脂基体增韧的同时，利用强极性的氨基甲酸酯基使改性的树脂体系与增强纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界面粘结增强的芳纶复合材料制备方法，其特征在于：(1)将二异氰酸酯与环氧树脂按照‑NCO:环氧摩尔比例1：2～1：5，在催化剂作用下，于150～200℃反应2～6h得到改性环氧树脂，相对于100份改性环氧树脂，催化剂的质量份数为0.02～0.5份；(2)于上述改性环氧树脂中，加入液体环氧树脂与潜伏性固化剂体系捏合，制备预浸料环氧树脂体系，其中以液体环氧树脂与改性环氧树脂总用量为100份计算，液体环氧树脂的质量份数为30～60份，潜伏性固化剂的质量份数为9～20份；(3)将步骤(2)得到的树脂体系采用胶膜机涂膜，经由复合机与增强纤维预浸复合，得到芳纶纤维预浸料，模压制备芳纶纤维复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种界面粘结增强的芳纶复合材料制备方法，其特征在于：(1)将二异氰酸酯与环氧树脂按照-NCO:环氧摩尔比例1：2～1：5，在催化剂作用下，于150～200℃反应2～6h得到改性环氧树脂，相对于100份改性环氧树脂，催化剂的质量份数为0.02～0.5份；(2)于上述改性环氧树脂中，加入液体环氧树脂与潜伏性固化剂体系捏合，制备预浸料环氧树脂体系，其中以液体环氧树脂与改性环氧树脂总用量为100份计算，液体环氧树脂的质量份数为30～60份，潜伏性固化剂的质量份数为9～20份；(3)将步骤(2)得到的树脂体系采用胶膜机涂膜，经由复合机与增强纤维预浸复合，得到芳纶纤维预浸料，模压制备芳纶纤维复合材料。2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，刘利民，许鹏，杨小平，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11