[發明專利]一種三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110469302.3
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113005604A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 黃錦波;邵靈達;祝成炎;張紅霞;田偉
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00;D03D13/00;D03D15/20;D03D15/267;D03D15/283;D03D15/25;D03D15/242;D03D15/513;D03D15/533;C08L61/06;C08L67/02;C08K7/14;C08J9/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 孫莉莉

本發明公開了一種三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法，包括以下步驟：S1原料準備，S2采用三維機織工藝、獲得初級三維間隔織物，S3制備樹脂溶液，S4固化。本發明涉及復合材料技術領域，具體是提供了一種復合材料結構緊密、整體的強度較高，且密度高、抗燒蝕性好，具有良好的導電性與阻燃性，且制備簡單、適用于工業化生產的三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體是指一種三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法。

背景技術

復合材料是指由兩種或多種不同的材料通過物理方法或化學方法復合而成的材料。復合材料組成通常以一種材料為基體，另一種或多種材料為增強體，負載到基體上。在各組分之間的協同作用下，材料的性能得到了優化和提高。傳統的樹脂基織物增強復合材料的成型方法有手糊成型、噴射成型、樹脂傳遞模塑成型法等。傳統的樹脂基纖維增強復合材料應用最廣、用量最大，其具有比重小、比強度和比模量大，機械性能優異等特點。其中，碳纖維增強復合材料、石墨纖維增強復合材料等高性能纖維增強復合材料，已廣泛的應用于航空航天、交通運輸和軍工國防等領域。

且隨著工業的發展，人們對復合材料的性能提出了更高的要求。比如：優異的介電性能、更輕的質量、高孔隙率、低熱導率等優異性能，但是在制備成復合材料后，高孔隙率的特征依然會影響整體的承載和抗燒蝕性能，且目前多孔復合材料的力學性能較低。

發明內容

為解決上述現有難題，本發明提供了一種復合材料結構緊密、整體的強度較高，且密度高、抗燒蝕性好，具有良好的導電性與阻燃性，且制備簡單、適用于工業化生產的三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法。

本發明采取的技術方案如下：本發明一種三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：原料準備：準備多孔性纖維紗作為外部保護層的經紗與緯紗，準備導電紗作為導電層的經紗與緯紗，準備玻璃纖維作為內部加強層的經紗與緯紗，準備阻燃滌綸膨體紗作為阻燃隔熱層的經紗與緯紗，準備記憶纖維滌綸與玻璃纖維合捻成捆綁紗，準備重量比(6～9)：1的有機高分子樹脂與活性稀釋劑作為固化劑；

S2：采用三維機織工藝，將引緯裝置中從上至下直徑逐層遞減排布各層緯紗，在三維織造機的入紗端引入各層經紗和捆綁紗，在織造過程中，將捆綁紗分別從上、下兩個方向將外部保護層、導電層、內部加強層、阻燃隔熱層進行連接并相互交織成為一個整體，獲得初級三維間隔織物；

S3：將相應重量比的有機高分子樹脂與活性稀釋劑混合，制成得到樹脂溶液；

S4：固化：將步驟S2所得的初級三維間隔織物置于模具內，將步驟S3所得的樹脂溶液倒入模具內，初級三維間隔織物與樹脂溶液進行復合，樹脂溶液對初級三維間隔織物進行浸漬、固化處理，將模具放入加熱箱內，在溫度為80～180℃的加熱箱內固化6～15h，固化完成后即得三維間隔織物增強多孔復合材料。

進一步地，所述外部保護層還包括羧甲基纖維素纖維紗、玻璃纖維中的任意一種。

進一步地，所述導電層包括金屬纖維紗、納米碳管纖維紗、碳纖維紗。

進一步地，所述有機高分子樹脂包括高濃度線性酚醛樹脂、高碳酚醛樹脂。

進一步地，所述活性稀釋劑為苯基縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚。

進一步地，所述步驟S4中，于溫度為80～120℃的加熱箱內固化6～8h，于溫度為120℃～180℃的加熱箱內固化7～9h。

采用上述方案本發明取得的有益效果如下：本方案一種三維間隔織物增強多孔復合材料的制備方法，通過本方案所獲得的復合材料結構緊密、整體的強度較高，且密度高、抗燒蝕性好，具有良好的導電性與阻燃性，且制備簡單、適用于工業化生產。

具體實施方式