[發(fā)明專利]一種室溫自修復型纖維增強環(huán)氧復合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310551625.2
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103554840A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 朱勇;容敏智;章明秋;葉小機
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/10;C08K7/08;C08K7/00;C08L23/12;C08L33/12;C08L69/00;C08L25/06;C08J9/10;C08J9/08;C0
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 謝敏楠

1.一種室溫自修復纖維增強復合材料，其特征在于，包括以下組分，按重量份計：

????環(huán)氧樹脂基體????????????????????????????????????100份

????固化劑??????????????????????????????????????????1~30份

????纖維增強材料????????????????????????????????????100~800份

????裝有環(huán)氧樹脂修復劑和發(fā)泡劑的毛細管?????????????0.005~?0.05份

????裝有環(huán)氧樹脂固化劑、催化劑以及發(fā)泡劑的毛細管????0.005~0.05份

????所述的毛細管的管道中氣壓大于大氣壓。

2.根據(jù)權利要求1所述的室溫自修復型纖維增強復合材料，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂基體為雙酚A縮水甘油酯、雙酚A縮水甘油醚、縮水甘油胺或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或幾種；所述的固化劑為二乙烯三胺、聚酰胺、三氟化硼-2,4-二甲基苯胺絡合物、甲基六氫苯酐、六氫苯酐、甲基四氫苯酐、四氫苯酐、偏苯三甲酸酐或鄰苯二甲酸酐；所述的纖維增強材料為玻璃纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、玻璃纖維織物或碳纖維織物的一種或幾種。

3.根據(jù)權利要求1所述的室溫自修復型纖維增強復合材料，其特征在于，所述的毛細管為PP塑料管、PMMA塑料管、PC塑料管或PS塑料管；所述的毛細管外徑為100~800μm，內徑為80~500μm，所述的內徑小于所述的外徑。

4.根據(jù)權利要求1所述的室溫自修復型纖維增強復合材料，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂修復劑為雙酚A縮水甘油酯、雙酚A縮水甘油醚、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺、四氫苯二甲酸二縮水甘油酯、1,?2環(huán)氧環(huán)己烷4,?5-二甲酸縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯、苯二甲酸縮水甘油酯、間苯二酚甘油醚型、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、羥甲基雙酚A縮水甘油醚中的一種或幾種；所述的環(huán)氧樹脂固化劑為多硫醇、四乙烯五胺或三氟化硼-乙醚；所述的環(huán)氧樹脂催化劑為甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺基丙胺、N,N-二甲基芐胺、含親核陰離子的季銨鹽、含親核陰離子的季膦鹽、咪唑、含親核陰離子的季砷鹽或含親核陰離子的季锍鹽，

所述的環(huán)氧樹脂修復劑、固化劑和催化劑不應與毛細管管壁材料發(fā)生化學反應，

所述的發(fā)泡劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二甲酸二異丙酯、對甲苯磺酰疊氮、碳酸氫鈉、碳酸銨，發(fā)泡劑的發(fā)泡溫度應介于50℃到115℃之間，

發(fā)泡劑及其熱分解產物不應與毛細管管壁材料、環(huán)氧樹脂修復劑、固化劑和催化劑發(fā)生化學反應，發(fā)泡劑的用量應為環(huán)氧樹脂修復劑或固化劑質量的0.5~10.0%。

5.一種根據(jù)權利要求1所述的室溫自修復纖維增強復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.?毛細管預浸帶的制備

將發(fā)泡劑和環(huán)氧樹脂修復劑裝入毛細管中，得修復劑毛細管，將發(fā)泡劑、環(huán)氧樹脂催化劑和環(huán)氧樹脂固化劑裝入毛細管中，得固化劑毛細管，將修復劑毛細管和固化劑毛細管排列，將環(huán)氧樹脂基體和固化劑的混合物涂覆于毛細管間，預固化后，即得毛細管預浸帶，

S2.?室溫自修復型纖維增強復合材料的鋪層

用環(huán)氧樹脂基體和固化劑的混合物浸潤纖維增強材料，預固化后得到纖維增強材料預浸帶，將纖維增強材料預浸帶鋪層，鋪層時，將毛細管預浸帶置于纖維增強材料預浸帶之間，得預浸料，

S3.?室溫自修復型纖維增強復合材料的模壓，

將步驟S2所述的預浸料放入模具中加壓，經(jīng)過預固化，固化，以及后固化過程即得室溫自型修復纖維增強復合材料。

6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟S1所述的修復劑毛細管和固化劑毛細管平行交替排列，管間距為100~1000μm。

7.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟S3所述的預固化溫度為5~40℃，時間為12~48小時；步驟S3所述的后固化溫度為40~125℃，時間為12~48小時。