一种增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法技术

本发明专利技术属于碳纤维技术领域，涉及一种增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法，将氨基芘和芘丁酸分别通过π

【技术实现步骤摘要】
一种增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法

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[0001]本专利技术属于碳纤维
，涉及一种碳纤维的改性方法，特别是一种增强 碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法。

技术介绍
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[0002]碳纤维增强复合材料以其质轻、比强度高、比刚度高等突出性能，在航空航 天、军工、风电和高档民用产品领域得到了广泛的应用。
[0003]界面是复合材料特有的重要组成部分，直接关系到基体与增强体之间载荷的 有效传递和分散，决定复合材料的机械性能。因此，如何对复合材料的界面进行 优化是增强复合材料性能研究的重点研究方向。目前，在碳纤维表面构建“柔性
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刚性”结构，在复合材料中形成多尺度增强界面层已被证明是增强碳纤维复合材 料界面性能的有效方法。然而，纤维与“刚性”纳米颗粒之间的“柔性”聚合物使得 由基体到纤维的模量不能呈现平稳的梯度变化，不能实现良好的模量匹配，而且 会产生一定的应力集中破坏复合材料界面性能。此外，目前大部分碳纤维表面接 枝纳米材料和聚合物的方法存在反应复杂、步骤繁琐、影响本体强度等问题。
专利
技术实现思路
：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法，其特征在于，具体过程为：(1)碳纤维的抽提处理：以丙酮为清洗剂对碳纤维进行抽提处理，得到抽提处理后的碳纤维；(2)碳纤维和碳纳米管的表面处理：
①
氨基芘溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中得到氨基芘溶液，将抽提处理后的碳纤维在氨基芘溶液中超声处理后干燥获得处理后的碳纤维；
②
芘丁酸溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中得到芘丁酸溶液，将碳纳米管分散在芘丁酸溶液中超声处理后水浴搅拌，冷却至室温后，通过滤膜抽滤碳纳米管的悬浮液并进行干燥处理获得处理后的碳纳米管；(3)碳纤维接枝碳纳米管：先将处理后的碳纳米管在含有N,N
‑
二甲基甲酰胺的烧杯中超声分散得到分散液，再将处理后的碳纤维浸渍于分散液中，然后加入2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸酯进行超声溶解，最后干燥得到接枝碳纳米管的碳纤维；(4)接枝碳纳米管的碳纤维表面引入聚醚胺：将接枝碳纳米管的碳纤维添加到含有聚醚胺的N,N
‑
二甲基甲酰胺的烧杯中，再加入2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸酯，在常温下浸渍后取出真空干燥，得到表面构筑刚柔结构的碳纤维，通过在碳纤维表面构筑刚柔结构增强碳纤维树脂基复合材料界面性能。2.根据权利要求1所述增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法，其特征在于，步骤(1)中对碳纤维进行抽提处理的过程为：
①
、将碳纤维放入装有丙酮的索氏提取器中，再将丙酮加热至75℃～85℃，丙酮不断蒸出并在索氏提取器中冷凝，使碳纤维表面的杂质在蒸馏的丙酮中不断得到清洗，清洗时间为48h～72h，得到去除表面环氧涂层的碳纤维；
②
、将去除表面环氧涂层的碳纤维在温度为70℃～80℃下干燥2h～4h，得到抽提处理后的碳纤维。3.根据权利要求1所述增强碳纤维树脂基复合材料界面性能的方法，其特征在于，步骤(2)
①
中氨基芘的质量与N,N
‑
二甲基甲酰胺的体积比为0.312g:(20mL～30mL)；碳纤维的质量与N,N
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽春，郑浩，张文健，李博文，朱旭，吕殿东，赵昱，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：