一种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子复合材料【技术领域】，涉及一种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料及其制备方法。该高分子材料由包含以下重量份的组分制成：100份环氧树脂、8～120份固化剂、0.5～1.5份促进剂、160～500份碳纤维和5～55份热塑性塑料。本发明中选择了热塑性工程塑料作为增韧剂，选择合适的溶剂，将热塑性工程塑料配制成溶液，再与环氧树脂、固化剂和促进剂混合均匀，然后脱除溶剂，再将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料，进而制备高增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料。
【专利说明】一种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子复合材料【技术领域】，涉及一种碳纤维增强环氧树脂复合材料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 碳纤维增强环氧树脂复合材料是以环氧树脂树脂为基体，碳纤维为增强体的高性 能复合材料，主要应用于航天航空、交通、医疗、能源及体育休闲等领域。随着航天航空等科 技的不断进步，碳纤维增强环氧树脂复合材料日益受到人们的重视，但是冲击韧性较差的 弱点也影响了它的广泛应用。因此，环氧树脂基体及其复合材料越来越向着高韧的方向发 展。
[0003] 通用型环氧树脂固化后较脆、冲击韧度、抗弯强度及耐热性能较差，环氧树脂基体 的增韧主要有橡胶增韧和热塑性工程塑料增韧两种方法。橡胶增韧最常用的是液体橡胶， 橡胶通过其活性端基直接参与环氧树脂的固化反应，并能与环氧体系形成立体网状结构， 从而起到增韧的效果。由于橡胶改性的环氧树脂玻璃化温度较低，特别在为得到较好韧性 和断裂强度而提高橡胶含量时，这种现象尤为显著，为在不降低力学性能和热性能的前提 下实现环氧树脂固化增韧，近年来又发展了用耐热性高和力学性能良好的热塑性塑料增韧 环氧树脂。
[0004] 高韧性和高耐热性的热塑性工程塑料增韧高性能的环氧树脂是当今工业化发展 的方向，但热塑性工程塑料加入树脂体系粘度剧增导致成型加工困难，而且分散性也较差； 由于热塑性工程塑料熔融温度较高，又与环氧树脂的相容性欠佳，通常采用热塑性工程塑 料颗粒直接层间碳纤维增强环氧树脂复合材料，或者先将热塑性塑料与环氧树脂热熔溶 解，再与碳纤维制备复合材料，但是这些技术工艺复杂，效率低，效果不佳，与工业化的实际 应用还存在着较大的差距。因此，开拓环氧树脂及其复合材料增韧的新方法，是适应我国碳 纤维增强环氧树脂复合材料发展的迫切需要。
[0005] 为了充分发挥热塑性工程塑料对碳纤维增强环氧树脂复合材料的增韧效果，本专 利先将热塑性工程塑料配成溶液，再将环氧树脂体系与之混合，搅拌均匀，然后再将溶剂脱 去，再将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与 碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料，进而制备碳纤维增强环氧树脂复合材 料。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服上述碳纤维增强环氧树脂复合材料现有增韧技术存 在的缺陷而提供一种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料及其制备方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] 本发明中选择了热塑性工程塑料作为增韧剂，选择合适的溶剂，将热塑性工程塑 料配制成溶液，再与环氧树脂、固化剂和促进剂混合均匀，然后脱除溶剂，再将除尽溶剂的 树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与碳纤维热熔覆合，制 备碳纤维增强环氧树脂预浸料，进而制备碳纤维增强环氧树脂复合材料。
[0009] -种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分 制成：
[0010] 环氧树脂 1〇〇份，
[0011] 固化剂 8?120份，
[0012] 促进剂 0?1.5份，
[0013] 热塑性塑料5?55份，
[0014] 碳纤维 160?500份。
[0015] 所述的环氧树脂为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型或缩水甘油胺型环氧树脂，优选 AG-80、AFG-90、E-20、E-31、E-44、E-51、F-44、F-46、F-51 或TDE-85 中的一种或一种以上。[0016] 所述的固化剂为胺类固化剂或酸酐类固化剂，优选双氰胺、三氟化硼单乙胺、间苯 二胺、二氨基二苯甲烷、4, 4'-二氨基二苯砜、甲基纳迪克酸酐、十二烷基琥珀酸酐或甲基六 氢邻苯二甲酸酐。
[0017] 所述的促进剂为咪唑类或季铵盐类促进剂，优选2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪 唑或苄基三乙基氯化铵，其重量份数优选0. 5?1. 5份。
[0018] 所述的热塑性塑料为热塑性工程塑料，优选聚醚酰亚胺（PEI)、聚砜（PSF)、聚醚 砜（PES)、聚醚醚酮（PEEK)或聚醚酮（PEK)。
[0019] 所述的碳纤维为单向碳纤维或碳纤维织物。
[0020] 一种上述碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021] (1)将5?55份热塑性塑料溶解在溶剂中，配成热塑性塑料溶液，然后将100份环 氧树脂、8?120份固化剂和0. 5?1. 5份促进剂加入上述溶液，并混合均匀；
[0022] (2)将（1)中的溶液在一定的温度下除去溶剂，再将除尽溶剂的树脂体系制备成树 脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与160?500份碳纤维热熔覆合，制备碳 纤维增强环氧树脂预浸料；
[0023] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在一定温度、 压力下固化反应；
[0024] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在冷压下降至室温，脱模，再将制得 的复合材料板裁剪，测其力学性能。
[0025] 所述的步骤（1)中溶剂选自N，N_二甲基乙酰胺、N，N_二甲基甲酰胺或N-甲 基-2-吡咯烷酮。
[0026] 所述的步骤（1)中热塑性塑料的浓度为0. 5?10wt%。
[0027] 所述的步骤（2)中脱溶剂条件：先在120?140°C常压下除溶剂15?30min，再在 120?140°C真空下除溶剂10?20min。
[0028] 所述的步骤（3)中的热压固化条件为：固化温度为120?180°C，固化时间为4h? l〇h，压力为0? 5?5MPa。
[0029] 所述的步骤（4)中冷压条件为：冷压压力3?6MPa，冷压时间10?30min。
[0030] 与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
[0031] (1)由于橡胶改性的环氧树脂玻璃化温度较低，特别在为得到较好韧性和断裂强 度而提高橡胶含量时，这种现象尤为显著，本专利中选择高韧性和高耐热性的热塑性工程 塑料增韧环氧树脂，可以在不降低或较少降低力学性能和热性能的前提下实现环氧树脂固 化增韧。
[0032] (2)热塑性工程塑料加入树脂体系粘度剧增导致成型加工困难，而且分散性也较 差，本专利选择合适的溶剂，将热塑性工程塑料配制成溶液，再与环氧树脂、固化剂和促进 剂混合均匀，然后脱除溶剂，再将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜 熔融浸渍法，将树脂膜与碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料，进而制备碳纤 维增强环氧树脂复合材料，不仅减少了热塑性工程塑料与环氧树脂体系热熔溶解过程，降 低能耗，而且能得到高增韧的碳纤维增强环氧树脂复合材料。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，其中碳纤维增强环氧树脂复合材料弯 曲性能测试参照GB3356-1999,采用短支梁三点加载，试样厚度为2mm，宽度为12. 5mm，跨 厚比为32:1，加载速度为5mm/min;层间剪切性能测试方法参照JC/T773-96,试样厚度为 2mm，宽度为6mm，加载速度为2mm/min;层间断裂韧性测试参照HB7402-96标准，加载速度为 2mm/min〇
[0034] 实施例1
[0035] (1)将5份热塑工程性塑料聚醚酮（PEK)溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，配成 0. 5wt%溶液，然后将55份环氧树脂E-44、20份环氧树脂F-44、25份环氧树脂E-20、8份固 化剂双氰胺和0. 5份促进剂2-甲基咪唑加入上述溶液，并混合均匀；
[0036] (2)将（1)中的溶液在120°C常压下除溶剂15min，再在120°C真空下除溶剂lOmin， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与160 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0037] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在 120°C/2h/0. 5MPa+160°C/2h/2. 75MPa下固化反应；
[0038] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在3MPa/10min下降至室温，脱模，再 将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0039] 实施例2
[0040] (1)将8份热塑工程性塑料聚醚酰亚胺（PEI)溶解在N，N-二甲基乙酰胺溶剂中， 配成1.Owt%溶液，然后将60份环氧树脂E-31、15份环氧树脂E-51、25份环氧树脂F-51和 22. 2份固化剂三氟化硼单乙胺加入上述溶液，并混合均匀；
[0041] (2)将（1)中的溶液在一定的130°C常压下除溶剂20min，再在130°C真空下除溶 剂15min，将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂 膜与227份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0042] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在 130°C/2h/0. 5MPa+170°C/2h/3.OMPa下固化反应；
[0043] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4MPa/15min下降至室温，脱模，再 将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0044] 实施例3
[0045] (1)将12份热塑工程性塑料聚砜（PSF)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中，配成 2.Owt%溶液，然后将50份环氧树脂E-51、50份环氧树脂E-20和22. 2份固化剂4, 4' -二氨 基二苯砜加入上述溶液，并混合均勻；
[0046] (2)将（1)中的溶液在140°C常压下除溶剂30min，再在140°C真空下除溶剂20min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与226 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0047] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在140°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/4MPa+180°C/2h/4MPa下固化反应；
[0048] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 5MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0049] 实施例4
[0050] (1)将22份热塑工程性塑料聚醚砜（PES)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中，配 成3.Owt%溶液，然后将70份环氧树脂E-20、30份环氧树脂TDE-85、64份固化剂甲基纳迪 克酸酐和〇. 75份促进剂苄基三乙基氯化铵加入上述溶液，并混合均匀；
[0051] (2)将（1)中的溶液在120°C常压下除溶剂22. 5min，再在120°C真空下除溶剂 15min，将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜 与330份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0052] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在120°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/3MPa+180°C/lh/5MPa下固化反应；
[0053] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在5MPa/25min下降至室温，脱模，再 将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0054] 实施例5
[0055] (1)将30份热塑工程性塑料聚醚醚酮（PEEK)溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中， 配成4.Owt%溶液，然后将90份环氧树脂TDE-85、10份环氧树脂AG-80、22. 8份固化剂苯二 胺加入上述溶液，并混合均匀；
[0056] (2)将（1)中的溶液在120°C常压下除溶剂22. 5min，再在120°C真空下除溶剂 15min，将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜 与228份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0057] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在120°C/2h /0? 5MPa+140°C/2h/l. 5MPa+160°C/2h/3MPa+180°C/4h/5MPa下固化反应；
[0058] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在5MPa/30min下降至室温，脱模，再 将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0059] 实施例6
[0060] (1)将32份热塑工程性塑料聚醚酰亚胺（PEI)溶解在N，N-二甲基乙酰胺溶剂中， 配成5. 25wt%溶液，然后将35份环氧树脂E-51、65份环氧树脂E-20、52份固化剂甲基六氢 邻苯二甲酸酐和1. 5份促进剂2-乙基-4-甲基咪唑加入上述溶液，并混合均匀；
[0061] (2)将（1)中的溶液在130°C常压下除溶剂20min，再在130°C真空下除溶剂20min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与285 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0062] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在 130°C/3h/0. 5MPa+170°C/4h/3.OMPa下固化反应；
[0063] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在3. 0MPa/15min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0064] 实施例7
[0065] (1)将34份热塑工程性塑料聚砜（PSF)溶解在N，N_二甲基甲酰胺溶剂中，配成 6. 5wt%溶液，然后将80份环氧树脂TDE-85、20份环氧树脂E-51、38. 8份固化剂二氨基二苯 甲烷加入上述溶液，并混合均匀；
[0066] (2)将（1)中的溶液在140°C常压下除溶剂15min，再在140°C真空下除溶剂15min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与258 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0067] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在 140°C/3h/0. 5MPa+180°C/6h/4.OMPa下固化反应；
[0068] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 0MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0069] 实施例8
[0070] (1)将55份热塑工程性塑料聚醚砜（PES)溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，配成 8.Owt%溶液，然后将100份环氧树脂F-46、120份固化剂十二烷基琥珀酸酐和1. 0份促进剂 2-乙基-4-甲基咪唑加入上述溶液，并混合均匀；
[0071] (2)将（1)中的溶液在130°C常压下除溶剂30min，再在130°C真空下除溶剂lOmin， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与500 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0072] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在130°C/2h /0? 5MPa+150°C/2h/2. 0MPa+180°C/2h/4.OMPa下固化反应；
[0073] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 0MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0074] 实施例9
[0075] (1)将35份热塑工程性塑料聚醚酰亚胺（PEI)溶解在N，N-二甲基乙酰胺溶剂中， 配成10.Owt%溶液，然后将70份环氧树脂TDE-85、30份环氧树脂AGF-90、42. 8份固化剂二 氨基二苯甲烷加入上述溶液，并混合均匀；
[0076] (2)将（1)中的溶液在140°C常压下除溶剂20min，再在140°C真空下除溶剂15min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与333 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0077] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在140°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/2. 0MPa+180°C/2h/4.OMPa下固化反应；
[0078] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 0MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0079] 实施例10
[0080] (1)将6份热塑工程性塑料聚醚酰亚胺（PEI)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂 中，配成5.Owt%溶液，然后将50份环氧树脂E-51、50份环氧树脂E-20和22. 2份固化剂 4, 4' -二氨基二苯砜加入上述溶液，并混合均匀；
[0081] (2)将（1)中的溶液在140°C常压下除溶剂30min，再在140°C真空下除溶剂20min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与226 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0082] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在140°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/4MPa+180°C/2h/4MPa下固化反应；
[0083] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 5MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0084] 实施例11
[0085] (1)将18份热塑工程性塑料聚醚酰亚胺（PEI)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂 中，配成5.Owt%溶液，然后将50份环氧树脂E-51、50份环氧树脂E-20和22. 2份固化剂 4, 4' -二氨基二苯砜加入上述溶液，并混合均匀；
[0086] (2)将（1)中的溶液在140°C常压下除溶剂30min，再在140°C真空下除溶剂20min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与226 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0087] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在140°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/4MPa+180°C/2h/4MPa下固化反应；
[0088] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 5MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0089] 实施例12
[0090] (1)将30份热塑工程性塑料聚醚酰亚胺（PEI)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂 中，配成5.Owt%溶液，然后将50份环氧树脂E-51、50份环氧树脂E-20和22. 2份固化剂 4, 4' -二氨基二苯砜加入上述溶液，并混合均匀；
[0091] (2)将（1)中的溶液在140°C常压下除溶剂30min，再在140°C真空下除溶剂20min， 将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与226 份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增强环氧树脂预浸料；
[0092] (3)根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在140°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/4MPa+180°C/2h/4MPa下固化反应；
[0093] (4)将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在4. 5MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0094] 对比实施例
[0095] (1)将50份环氧树脂E-51、50份环氧树脂E-20和22. 2份固化剂4, 4' -二氨基二 苯砜在140°C搅拌，混合均匀，再在140°C真空下脱泡20min，将脱泡后的树脂体系制备成树 脂膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与226份碳纤维热熔覆合，制备碳纤维增 强环氧树脂预浸料；
[0096] (2)根据材料所需尺寸，将（1)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在140°C/2h /0? 5MPa+160°C/2h/4MPa+180°C/2h/4MPa下固化反应；
[0097] (3)将上述步骤（2)固化好的复合材料板温度在4. 5MPa/20min下降至室温，脱模， 再将制得的复合材料板裁剪，测其力学性能，如表1所示。
[0098] 表 1
[0099]
【权利要求】
1. 一种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制 成： 环氧树脂 100份， 固化剂 8?120份， 促进剂 0?1. 5份， 热塑性塑料5?55份， 碳纤维 160?500份。
2. 根据权利要求1所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：所述的 环氧树脂为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型或缩水甘油胺型环氧树脂，优选AG-80、AFG-90、 E-20、E-31、E-44、E-51、F-44、F-46、F-51 和 TDE-85 中的一种或一种以上。
3. 根据权利要求1所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：所述的固 化剂为胺类固化剂或酸酐类固化剂，优选双氰胺、三氟化硼单乙胺、间苯二胺、二氨基二苯 甲烷、4, 4' -二氨基二苯砜、甲基纳迪克酸酐、十二烷基琥珀酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐。
4. 根据权利要求1所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：所述的促 进剂为咪唑类或季铵盐类促进剂，优选2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或苄基三乙基氯 化铵； 或促进剂的重量份为〇. 5?1. 5份。
5. 根据权利要求1所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：所述的热 塑性塑料为热塑性工程塑料，优选聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮或聚醚酮。
6. 根据权利要求1所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料，其特征在于：所述的碳 纤维为单向碳纤维或碳纤维织物。
7. -种权利要求1?6任一项所述碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其 特征在于：包括以下步骤： (1) 将5?55份热塑性塑料溶解在溶剂中，配成热塑性塑料溶液，然后将100份环氧树 脂、8?120份固化剂和0. 5?1. 5份促进剂加入上述溶液，并混合均匀； (2) 将（1)中的溶液在一定的温度下除去溶剂，再将除尽溶剂的树脂体系制备成树脂 膜，采用常规技术树脂膜熔融浸渍法，将树脂膜与160?500份碳纤维热熔覆合，制备碳纤 维增强环氧树脂预浸料； (3) 根据材料所需尺寸，将（2)中的预浸料裁剪，叠层铺叠，放入模具，在一定温度、压力 下固化反应； (4) 将上述步骤（3)固化好的复合材料板温度在冷压下降至室温，脱模，再将制得的复 合材料板裁剪，测其力学性能。
8. 根据权利要求7所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在 于：所述的步骤（1)中溶剂选自N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基-2-批 咯烷酮； 或所述的步骤（1)中热塑性塑料的浓度为〇. 5?10wt%。
9. 根据权利要求7所述的碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所 述的步骤（2)中脱溶剂条件：先在120?140°C常压下除溶剂15?30min，再在120?140°C 真空下除溶剂10?20min。
10.根据权利要求7所述的碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在 于：所述的步骤（3冲的热压固化条件为：固化温度为120?180°C，固化时间为4h?10h， 压力为〇· 5?5MPa ; 或所述的步骤（4)中冷压条件为：冷压压力3?6MPa，冷压时间10?30min。
【文档编号】C08L81/06GK104277418SQ201310285772
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】杨桂生, 刘明昌 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司