[發明專利]一種防靜電熱塑性復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610351071.5
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN106003972B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 洪厚全;唐義明;喻國生;王再玉;唐傳超;蔣斌林;王艷麗;蔣若冰;劉慧慧;宋才生
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B32B37/06
• 分類號: B32B37/06;B32B37/10;C08L81/06;C08L61/16;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及熱塑性復合材料技術領域，尤其涉及一種防靜電熱塑性復合材料的制備方法。

背景技術

飛行器在大氣層運動時因多種靜電起電機理而積累大量的靜電荷，當飛行器飛行高度不斷增加、氣溫和氣壓不斷下降時，相互絕緣的部件間很容易發生靜電放電，而該靜電放電作為近距離干擾源將產生熱效應、電流脈沖注入、電磁輻射等多方面的復雜效應，進而對飛行器的飛行產生嚴重危害；特別是隨著復合材料在飛行器上的運用越來越廣泛，因復合材料屬于電絕緣體，從而導致飛行器上的靜電不能自行散去；當飛行器殼體受到摩擦、撞擊時感應靜電，將促使殼體局部產生靜電積累，形成電壓很高的靜電場，發生靜電放電，進而導致燃油點燃而發生事故。然而通常復合材料結構件采用的防靜電方法是在復合材料油箱內壁涂防靜電涂層，從而不可避免地存在防靜電涂層與本體材料結合力不夠高而脫落。因此，在復合材料大量使用的條件下，研制出一種與本體相結合，且能避免產生靜電的材料顯得尤為重要。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種防靜電熱塑性復合材料的制備方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種防靜電熱塑性復合材料的制備方法，具體步驟如下：

1）預制導電層預浸料，首先將基體樹脂PESEKK溶解于DMF溶液中，形成質量配比為30%的樹脂溶解液，再將長度為2mm的T700短切碳纖維與基體樹脂按照1:1的質量配比加入30%的樹脂溶解液混合，以形成導電層預浸料；

2）將步驟1）中預制的導電層預浸料鋪貼在復合材料結構本體表面；

3）待步驟2）中的復合材料結構本體表面鋪貼完畢后，對鋪貼有導電層預浸料的復合材料結構本體進行合模，合模后進行加熱，當溫度上升至320℃～340℃，保持此溫度10min，在進行加壓，加壓至1.0~2.0MPa，再保溫40min，得防靜電熱塑性復合材料結構本體粗成品；

4）在步驟3）中的防靜電熱塑性復合材料本體結構粗成品保溫結束后，將防靜電熱塑性復合材料結構本體粗成品自然冷卻至150℃，再用水冷卻后，卸壓起模，得防靜電熱塑性復合材料。

在本發明中，所述步驟4）中，水冷卻溫度為60℃以下。

在本發明中，通過本制備方法制備的防靜電復合材料，包括導電層和熱塑性復合材料結構本體，且所述導電層固化在熱塑性復合材料結構本體表面；所述熱塑性復合材料結構本體材料為碳纖維增強聚醚砜醚酮酮，所述導電層為長度為2mm的碳纖維和聚醚砜醚酮酮的預浸料。

有益效果：本發明通過在熱塑性復合材料結構本體表面鋪覆一層導電層預浸料，與結構本體固化成型后在結構件表面形成防靜電熱塑性復合材料，從而達到釋放、消除靜電荷的效果；且不影響結構件的性能指標，不影響飛行器整體組裝，便于加工成型。

附圖說明

圖1是本發明的較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

一種防靜電熱塑性復合材料的制備方法，具體步驟如下：

1）預制導電層預浸料，首先將一定量的基體樹脂PESEKK溶解于DMF溶液中，形成質量配比為30%的樹脂溶解液，再將長度為2mm的T700短切碳纖維與基體樹脂按照1:1的質量配比加入30%的樹脂溶解液中混合，以形成導電層預浸料；

2）將步驟1）中預制的導電層預浸料鋪貼在復合材料結構本體表面；

3）待步驟2）中的復合材料結構本體表面鋪貼完畢后，對鋪貼有導電層預浸料的復合材料結構本體進行合模，合模后進行加熱，當溫度上升至320℃～340℃，保持此溫度10min，在進行加壓，加壓至1.0~2.0MPa，再保溫40min，得防靜電熱塑性復合材料結構本體粗成品；

4）在步驟3）中的防靜電熱塑性復合材料本體結構粗成品保溫結束后，將防靜電熱塑性復合材料結構本體粗成品自然冷卻至150℃，再用水冷卻至60℃以下，卸壓起模，得防靜電熱塑性復合材料。

通過本制備方法制備的防靜電復合材料，包括導電層1和熱塑性復合材料結構本體2，且所述導電層1固化在熱塑性復合材料結構本體2表面；所述熱塑性復合材料結構本體2材料為碳纖維（T700SC：長纖維+織物）增強聚醚砜醚酮酮（PESEKK），所述導電層1為長度為2mm的碳纖維和聚醚砜醚酮酮的預浸料；所述防靜電復合材料與復合材料板材電阻率試驗數據對比如下：