[發明專利]一種基于碳納米管薄膜的雷電防護復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810768951.1
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN110713693B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 冷勁松;夏乾善;張志春;劉彥菊;梅浩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/02;C08K3/04;C08K7/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

1.一種基于碳納米管薄膜的雷電防護復合材料的制備方法，所述復合材料是將電鍍銀修飾后的碳納米管薄膜與碳纖維增強樹脂復合后制備獲得的，其特征在于，包括如下步驟：

1)將碳納米管與表面活性劑的水溶液混合，所述碳納米管與表面活性劑的質量之比為(1:1)-(1:15)，獲得碳納米管溶液；

2)所述碳納米管溶液依次經抽濾、干燥后形成碳納米管薄膜；

3)配制硝酸銀和硝酸鎂的混合溶液，所述混合溶液中硝酸銀和硝酸鎂的質量比為(10:1)-(30:1)；將步驟2)中制備的碳納米管薄膜加上電極置于硝酸銀和硝酸鎂混合溶液中，再將帶有另一電極的石墨板也置于溶液中，并對兩者通直流電，對碳納米管薄膜進行電鍍銀修飾，所述直流電電壓為5V-50V，通電時間為5-900秒；

4)將上述得到的電鍍銀碳納米管薄膜在50-100℃下，真空干燥10-24小時，得到銀修飾的碳納米管薄膜；

5)將碳纖維增強樹脂預浸料鋪設成碳纖維增強樹脂預浸料板，再將銀修飾的碳納米管薄膜鋪設在預浸料板上，經熱壓后冷卻至室溫，得到雷電防護復合材料。

2.根據權利要求1所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1)所述的碳納米管與表面活性劑的質量之比為碳納米管：表面活性劑＝1:5。

3.根據權利要求2所述雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1)所述水溶液中表面活性劑的質量濃度為50～1000mg/L，所述表面活性劑為曲拉通、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種。

4.根據權利要求1所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)所述碳納米管碳納米管薄膜的形成方法為，將孔徑0.1-1μm的尼龍濾膜置于真空抽濾裝置上，加入碳納米管溶液進行真空抽濾，在尼龍濾膜表面形成碳納米管薄膜，然后在50-100℃下真空干燥5-24小時，剝離濾膜得到碳納米管薄膜。

5.根據權利要求4所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)所述尼龍濾膜孔徑為0.45μm，所述真空干燥溫度為90℃，干燥時間為10小時。

6.根據權利要求1所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3)所述碳納米管薄膜電鍍銀修飾所使用的直流電電壓為10V，通電時間為300秒。

7.根據權利要求1所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟4)所述干燥溫度為90℃，真空干燥時間為15小時。

8.根據權利要求1所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟5)所述熱壓為在0-1MPa下進行的真空熱壓，熱壓過程中升溫速率為1-5℃/分鐘，第一階保溫溫度為70-90℃，保溫時間30-120分鐘，第二階保溫溫度為120-160℃，保溫時間在1-5小時。

9.根據權利要求1所述的雷電防護復合材料的制備方法，其特征在于，步驟5)所述碳纖維增強樹脂預浸料含有30％質量含量的環氧樹脂。