一种聚酰胺纳米纤维增韧自愈合碳纤维/环氧树脂基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种聚酰胺纳米纤维增强增韧自愈合碳纤维/环氧树脂基复合材料及其制备方法。该复合材料包括环氧树脂基体和布设在环氧树脂基体中的多层碳纤维织物，所述碳纤维织物层间部分或全部布设有热塑性聚酰胺纳米纤维膜层；其中聚酰胺纳米纤维通过静电纺丝制备得到，为大分子量和小分子量的混合物。其制备：静电纺丝制备热塑性聚酰胺纳米纤维，与碳纤维织物复合，得表面附着聚酰胺纳米纤维的碳纤维织物，进行铺层，最上层铺设空白的碳纤维织物，在铺层前、铺层中或铺层后进行环氧树脂浸润，固化即可。该复合材料具有更强的增韧界面和自愈合功能，可修复复合材料层间损伤，有效提高复合材料的使用寿命，制备工艺简单，具有广泛的工业应用前景。工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺纳米纤维增韧自愈合碳纤维/环氧树脂基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能材料制备领域，具体涉及一种热塑性聚酰胺纳米纤维增强增韧自愈合碳纤维/环氧树脂基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]纤维增强环氧基复合材料作为一种轻质、高刚度、高强度的结构材料，在先进工程领域得到了广泛的应用。由于特殊的叠层结构，相邻的纤维增强层之间存在脆性富树脂区。而环氧树脂高度交联的网络结构和增强纤维的层叠结构使复合材料抵抗厚度方向载荷的能力较弱，易产生层间损伤并很难重新修复。微裂纹和分层的进一步扩展将导致结构复合材料的整体失效。因此提高复合材料断裂韧性和抗分层性，赋予其自愈合功能延长使用寿命，是目前急待解决的问题。
[0003]国外研究中，Beckermann等(Gareth,W,Beckermann,et al.Mode I and Mode II interlaminar fracture toughness of composite laminates interleaved with electrospun nanof本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺纳米纤维增韧自愈合碳纤维/环氧树脂基复合材料，其特征在于，包括环氧树脂基体和布设在环氧树脂基体中的多层碳纤维织物增强材料，所述碳纤维织物增强材料层间部分或全部布设有热塑性聚酰胺纳米纤维膜层；其中所述热塑性聚酰胺纳米纤维通过静电纺丝制备得到，所述热塑性聚酰胺包括大分子量的热塑性聚酰胺和小分子量的热塑性聚酰胺，所述大分子量数值为10000
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100000，小分子量数值为500
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5000。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述热塑性聚酰胺熔点在70
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200℃。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述热塑性聚酰胺纳米纤维膜层厚度为5
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150μm。4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述热塑性聚酰胺纳米纤维膜层厚度为14
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62μm。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述热塑性聚酰胺中，小分子量的热塑性聚酰胺质量百分比为10
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50wt％。6.一种权利要求1
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5任一项所述的聚酰胺纳米纤维增韧自愈合碳纤维/环氧树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配置含有热塑性聚酰胺的纺丝溶液，通过静电纺丝技术制备热塑性聚酰胺纳米纤维；2)将步骤1)所得热塑性聚酰胺纳米纤维与碳纤维织物复合，即得表面附着聚酰胺纳米纤维的碳纤维织物；3)将步骤2)所得表面附着聚酰胺纳米纤维的碳纤维织物按设计进行铺层，并在最上层铺设空白的碳纤维织物进行封顶，在铺层前、铺层中或是铺层后进行环氧树脂浸润，最后进行固化，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡浩鹏，陈博学，毛驰，甘雨，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：