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一種復(fù)合材料燃燒阻隔結(jié)構(gòu)及其復(fù)合材料的制作方法

文檔序號(hào):11097080閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:該預(yù)浸料由碳纖維預(yù)浸料和分布在其一個(gè)表面的結(jié)構(gòu)化阻燃性薄層組成;碳纖維預(yù)浸料由連續(xù)碳纖維織物或單向布和浸漬其中的熱固性樹脂組成;阻燃性薄層厚度為10μm~40μm,面密度為2g/m2~30g/m2;阻燃性薄層具有結(jié)構(gòu)化分布,其結(jié)構(gòu)類型為網(wǎng)狀,構(gòu)成網(wǎng)的每根連接帶寬度為5mm~20μm,相鄰兩根連接帶的間距不超過每根連接帶的4倍;阻燃性薄層通過溶液噴涂、打印、薄層鋪貼、印刷的方法鋪覆到預(yù)浸料表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:阻燃性薄層的材質(zhì)由樹脂A和均勻分散于A中的阻燃材料構(gòu)成,樹脂A為與預(yù)浸料中樹脂相同的熱固性樹脂和熱塑性樹脂B的混合物或單一的熱塑性樹脂B,樹脂A中熱固性樹脂和樹脂B的質(zhì)量之比為0~5:1,熱塑性樹脂B在熱固性樹脂的固化工藝溫度下可以溶解于預(yù)浸料中的熱固性樹脂中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:阻燃性薄層的材質(zhì)可以為(1)本征阻燃性的熱塑性樹脂C,(2)本征阻燃性的熱塑性樹脂C和與預(yù)浸料中樹脂相同的熱固性樹脂的均勻共混物,熱固性樹脂和樹脂C的質(zhì)量之比為0~5:1,(3)本征阻燃性的熱塑性樹脂C和與預(yù)浸料中樹脂相同的熱固性樹脂的均勻共混物以及其它共阻燃材料,熱固性樹脂和樹脂C的質(zhì)量之比為0~5:1;本征阻燃性的熱塑性樹脂C在熱固性樹脂的固化工藝溫度下可以溶解于預(yù)浸料中的熱固性樹脂中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:阻燃材料為各種無機(jī)粒子、阻燃性聚合物、碳納米材料之一或者它們之間的混合物,其中無機(jī)納米材料、碳納米材料顆粒尺度在500nm以下,質(zhì)量百分比含量不高于薄膜的5%;其中阻燃性聚合物可溶于預(yù)浸料中的熱固性樹脂中,阻燃性聚合物在薄膜中的質(zhì)量百分比含量在10%~35%之間;各種阻燃材料通過溶劑和構(gòu)成薄膜組分的樹脂A共溶解分散成溶液,再通過溶液噴涂、打印、薄層鋪貼、印刷的方法鋪覆到預(yù)浸料表面,或通過溶液噴涂、打印、薄層鋪貼、印刷的方法在其它表面上制成薄層,再轉(zhuǎn)印到預(yù)浸漬料的表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:共阻燃材料為各種無機(jī)粒子、阻燃性聚合物、碳納米材料之一或者它們之間的混合物,其中無機(jī)納米材料、碳納米材料顆粒尺度在500nm以下,質(zhì)量百分比含量不高于薄膜的5%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:浸漬于預(yù)浸料中的熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、苯并噁嗪樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂,連續(xù)碳纖維為T300、CCF300、T700、T800、T1000、M40、M50、M60、M70,連續(xù)碳纖維的編織方式為單向、平紋、斜紋、緞紋。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:無機(jī)粒子為二氧化硅粒子、蒙脫土、黏土、埃洛石;納米碳材料為碳納米管、石墨烯、納米石墨片、炭黑。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:阻燃聚合物為如下所示的聚合物材料中的一種或幾種:含磷和氮元素的聚芳醚類聚合物、含硫或溴或硼元素的聚磷酸酯、含硼和硅元素的線型酚醛樹脂、含磷和溴元素的聚芳醚類聚合物、含溴的線型酚醛樹脂。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料,其特征在于:熱塑性樹脂B為聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚醚酰亞胺、聚苯硫醚、聚苯砜、聚酯及其衍生的聚合物。

10.一種由權(quán)利要求1所述的含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料制備的疊層復(fù)合材料制品,其特征在于:疊層復(fù)合材料由將含燃燒阻隔結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)浸料依次層疊鋪層,阻燃性薄層朝一個(gè)方向使得每一個(gè)層間都具有一層阻燃性薄層,得到預(yù)制體,再按預(yù)浸料成型固化工藝條件固化得到。

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