一种室温自修复型纤维增强环氧复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开一种室温自修复型纤维增强环氧复合材料及其制备方法，该方法通过毛细管装载修复剂并埋置于纤维增强环氧复合材料层间，修复剂中含有一定量发泡剂。复合材料成型后，将其加热至发泡剂分解温度以上使毛细管内产生正压。当材料遭受破坏并引发毛细管碎裂时修复剂可在压力推动下迅速流至断裂面并发生反应，从而将裂纹重新粘合在一起，材料损伤得以修复。这种材料具有突出的特点是：毛细管可提供足够多的修复剂使得材料具有较高的修复效率，而发泡剂的引入，则保证了毛细管内修复剂在材料破坏时快速自动流出。

主权项

一种室温自修复纤维增强复合材料，其特征在于，包括以下组分，按重量份计：环氧树脂基体                                    100份固化剂                                          1~30份纤维增强材料                                    100~800份装有环氧树脂修复剂和发泡剂的毛细管              0.005~ 0.05份装有环氧树脂固化剂、催化剂以及发泡剂的毛细管     0.005~0.05份所述的毛细管的管道中气压大于大气压；所述的环氧树脂修复剂为双酚A缩水甘油酯、双酚A缩水甘油醚、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺、四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、4, 5‑环氧环己烷 ‑1,2‑二甲酸缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、苯二甲酸缩水甘油酯、3,4‑环氧环己基甲基‑3,4‑环氧环己基甲酸酯、羟甲基双酚A缩水甘油醚中的一种或几种；所述的环氧树脂固化剂为多硫醇、四乙烯五胺或三氟化硼‑乙醚；所述的环氧树脂催化剂为甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基丙胺、N,N‑二甲基苄胺、含亲核阴离子的季铵盐、含亲核阴离子的季膦盐、咪唑、含亲核阴离子的季砷盐或含亲核阴离子的季锍盐，所述的环氧树脂修复剂、固化剂和催化剂不与毛细管管壁材料发生化学反应，所述的发泡剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二甲酸二异丙酯、对甲苯磺酰叠氮、碳酸氢钠、碳酸铵，发泡剂的发泡温度介于50℃到115℃之间，发泡剂及其热分解产物不与毛细管管壁材料、环氧树脂修复剂、固化剂和催化剂发生化学反应，发泡剂的用量为环氧树脂修复剂或固化剂质量的0.5~10.0%。