一种氨基化碳纳米管喷涂碳纤维/环氧树脂预浸料的制备

摘要

本发明属于复合材料制备领域，特别涉及一种碳纳米管静电喷涂碳纤维预浸料的制备方法。其特征在于采用静电喷射技术将氨基接枝碳纳米管快速喷涂到碳纤维/环氧树脂预浸料表面，可显著提高碳纤维复合材料的压缩强度和模量、层间剪切强度。本发明包括以下技术步骤。步骤Ⅰ：将氨基接枝的碳纳米管与优选的静电喷射溶剂按一定比例在球磨机中研磨，得到均匀稳定的悬浮液；步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ得到的悬浮液放入静电喷射装置中，将碳纳米管均匀喷涂到碳纤维/环氧树脂预浸料表面；步骤Ⅲ：控制碳纤维预浸料表面的碳纳米管涂层厚度在10~80μm。本发明中碳纳米管在复合材料层间的含量可控，不影响复合材料加工工艺，操作简便，易于在实际生产中推广应用。

主权项

一种氨基接枝碳纳米管静电喷涂碳纤维/环氧树脂预浸料的制备方法，其特征在于，包括以下组分及步骤：组分1：表面接枝氨基的碳纳米管；组分2：优选的静电喷射有机溶剂；组分3：碳纤维/环氧树脂预浸料；步骤Ⅰ：将表面接枝氨基的碳纳米管加入优选的静电喷射有机溶剂中，超声振荡均匀，碳纳米管在静电喷射有机溶剂中的混合量是3~20wt%；将超声振荡后的液态混合物放入行星式球磨机中，球磨1~3小时，得到均匀的黑色悬浮液，球磨后碳纳米管的长径比控制在50~300之间，悬浮液在室温下静置1天不产生分层；步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ得到的碳纳米管悬浮液放入静电喷射装置的注射器中，注射器喷头连接高压电场的正极，将裁剪成一定尺寸的碳纤维/环氧树脂预浸料作为静电喷射装置的负极接收器，推动注射器，将氨基接枝的碳纳米管均匀喷涂到碳纤维预浸料表面；步骤Ⅲ：控制静电喷射时间为30~120分钟，得到表面喷涂了不同含量氨基接枝碳纳米管的碳纤维/环氧树脂预浸料，碳纳米管涂覆层的厚度为10~80μm。