[發明專利]一種柔性納米界面紡織復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510344777.4
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104999763B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 楊莉;徐文正;鳳權;馬翔;尹良舟
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B32B37/06
• 分類號: B32B37/06;B32B37/10;B32B37/15;B32B38/00;B32B38/08;B32B38/18;B32B38/16;C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

本發明公開了一種柔性納米界面紡織復合材料的制備方法，利用磁控濺射的方法，在纖維增強體表面構建一層柔性納米材料，以提高增強體材料的柔韌性及與基體材料之間的表面結合能。與現有技術相比，本發明采用磁控濺射所得的薄膜致密性好，純度高，基材和薄膜的結合性好，而且對基材沒有損傷。在起到柔性界面層作用的同時，可以提供給復合材料相應的功能性。

技術領域

本發明屬于材料制備領域，具體涉及一種柔性納米界面紡織復合材料的制備方法。

背景技術

紡織復合材料是由紡織結構(纖維、紗線、平面織物，三維紡織構件等)增強體和聚合物基體組成的，且在增強體和基體之間存在明顯的界面，而增強體/基體界面結合的強度會對復合材料的力學性能產生較大的影響。

通常紡織增強復合材料是由高強高模的增強纖維和低強低模的基體樹脂復合而成，增強纖維可以為碳纖維、玻璃纖維、芳綸類纖維、陶瓷類和金屬類纖維。基體大都為高聚物樹脂、如熱固型樹脂、熱塑性樹脂、共混類聚合物和耐高溫聚合物樹脂等。而碳纖維、玻璃纖維及玄武巖纖維等都存在脆性大、表面光滑、質脆、抗剪切性能差等缺點，這給復合材料的制備及最終產品性能帶來了一系列的缺陷，因此需要對復合材料增強體表面進行改性處理，增強復合材料增強體與基體材料之間的界面結合力。

現有技術中，對紡織增強復合材料界面改性常用的方法有：偶聯劑處理法、表面涂層法、酸堿處理法、等離子體處理法等。但是處理后結合力達不到要求。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種柔性納米界面紡織復合材料的制備方法，在起到柔性界面層作用的同時，可以提供給復合材料相應的功能性，如良好的電磁屏蔽性能、良好的紫外吸收性能等，應用于工業、航天、航空等領域。

本發明提供的一種柔性納米界面紡織復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)、將紡織結構增強體清洗烘干后作為基底，放入磁控濺射裝置室內，反應室抽真空，充入高純氬氣作為反應氣；

(2)、采用直流濺射電源，在增強體上濺射沉積柔性膜；

(3)、將步驟B處理后的具有柔性膜的增強體材料與基體材料進行復合工藝，制備復合材料。

步驟(1)中所述的紡織結構增強體選自但不限于碳纖維織物、玻璃纖維織物、玄武巖纖維織物，纖維織物形式可以是機織物、針織物或是非織造織物。

進一步的，步驟(1)中所述的紡織結構增強體選自玄武巖無緯布；

步驟(2)中所述柔性膜選自金屬、合金、金屬氧化物、碳化物、氮化物或聚合物；進一步的，所述柔性膜選自金屬銅或二氧化硅。

步驟(2)中濺射條件為壓強0.5-10Pa，功率10-100W，氣體流量20-60sccm，濺射時間5-100min。

步驟(3)中基體材料選自高分子聚合物基、金屬基、陶瓷基、碳基；

進一步的，步驟(3)中基體材料選自硼酚醛樹脂。

步驟(3)中采用的復合加工方式，包括但不限于層壓成型工藝、手糊法、袋壓成型工藝。

進一步的，步驟(3)中層壓成型工藝為：將通過步驟(2)處理后的具有柔性膜的增強體材料與硼酚醛樹脂以4：6的質量比浸漬于硼酚醛樹脂溶液中，干燥后，預烘干，在模具中采用層壓成型工藝制得復合材料。