專利名稱：一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬復合材料領域，特別涉及一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
纖維增強復合材料具有比強度和比模量高、性能可設計和易于整體成型等許多優(yōu)異特性，使其在軍用和民用領域得到了日益廣泛的應用，特別是航天航空領域。目前，纖維增強復合材料在汽車領域的應用也引起了很大的關(guān)注，特別是碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料。碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料是一種高強度復合材料，主要作為增強材料的碳纖維和作為基體材料的環(huán)氧樹脂組成，在眾多輕量化材料中具有較高的比強度、比模量，輕量化效果十分明顯的優(yōu)點。隨著人們消防安全意識的提高，對于復合材料阻燃性能的要求也越來越高。很多復合材料中的主要組分為環(huán)氧樹脂，但是對于環(huán)氧樹脂而言，易燃燒的特性限制了其在很多領域的應用。因此，研制高性能阻燃碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料具有重要的意義。但是以往的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中的阻燃劑均為含鹵阻燃劑，當碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料燃燒后，會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，從而對環(huán)境造成二次危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料及其制備方法， 該復合材料中的阻燃劑的分解產(chǎn)物以及阻燃環(huán)氧樹脂的燃燒產(chǎn)物中腐蝕性物質(zhì)、有毒物較少，大大降低了對于環(huán)境的二次污染，且阻燃效果好。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其包括:由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂、使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑、有機磷類阻燃劑、碳纖維。優(yōu)選的是，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂在25°C時的粘度為IOOcps 5000cps。優(yōu)選的是，所述有機磷類阻燃劑包括磷酸酯、縮聚磷酸酯、氧化膦和磷雜環(huán)化合物中的一種或者幾種混合物。優(yōu)選的是，所述碳纖維包括3K、6K、12K、24K、48K的平紋或者斜紋碳纖維布、或者單向碳纖維無纟韋布中的任意一種。優(yōu)選的是，所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料包括:100質(zhì)量份的由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂、10 40質(zhì)量份的使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑。優(yōu)選的是，所述有機磷類阻燃劑的質(zhì)量為由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂和使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑的質(zhì)量之和的5% 25%、所述碳纖維的質(zhì)量為由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂質(zhì)量的60% 70%。本發(fā)明還提供上述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將有機磷類阻燃劑與液態(tài)環(huán)氧樹脂混合；
(2)加入使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑；(3)采用復合材料成型工藝，通過使用碳纖維及上述混合物，在液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化形成固態(tài)環(huán)氧樹脂后，制備得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料。優(yōu)選的是，所述步驟(I)中的混合物攪拌0.5 2小時，再在40°C 60°C的溫度下放置I 3小時；和/或所述步驟(2)中的混合物攪拌10 30分鐘。優(yōu)選的是，當所述液態(tài)環(huán)氧樹脂在25°C時的粘度不小于500cps時，在所述步驟(O中，還需要加入稀釋劑，其中，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂為100質(zhì)量份，所述固化劑為10 40質(zhì)量份，所述稀釋劑為O 15質(zhì)量份。優(yōu)選的是，所述稀釋劑為丙酮、乙醇、醋酸乙酯、二甲基甲酰胺中的任意一種或幾種。優(yōu)選的是，所述復合材料成型工藝為手糊成型工藝、真空袋壓成型工藝、樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型工藝中的任意一種。本發(fā)明中的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料采用有機磷類阻燃劑作為阻燃劑，該阻燃劑的分解產(chǎn)物以及阻燃環(huán)氧樹脂的燃燒產(chǎn)物中腐蝕性物質(zhì)、有毒物較少，大大降低了對于環(huán)境的二次污染。有機膦系阻燃劑可溶性強，比較容易分散于環(huán)氧樹脂中。在碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中，有機磷類阻燃劑作為阻燃劑的用量少，阻燃效果好。該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法簡單，易于大量生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明中的實施例1 3、對比例I中制備的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的總熱釋放量曲線圖。
具體實施例方式為使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述。在以下各實施例中，在制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料時，在采用復合材料成型工藝中，使用鋼化玻璃作為剛性單面模具，該鋼化玻璃的處理過程為:將鋼化玻璃表面用清潔劑清理干凈后，再用脫模劑涂覆三次，每次涂覆中間間隔為20分鐘，得到待用的鋼化玻璃。由于鋼化玻璃的處理過程為已知的，故在實施例中不再對其進行詳細描述。當然，在制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料時，也可以使用其它模具，這里不再一一贅述。實施例1本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將6.5質(zhì)量份的阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)(簡稱RDP)加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)中，然后加入12質(zhì)量份的稀釋劑乙醇中，攪拌I小時后，再放置于40 V的烘箱中I小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW VoraforceTF30IEpoxy Resin)在 25°C時的粘度為 llOOcps。(2)從烘箱中取出阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)和液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOWVoraforce TF301Epoxy Resin)的混合物，再向其中加入30質(zhì)量份的固化劑(DOWVoraforce TF350Hardener)，攪拌5分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)的質(zhì)量為液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)和固化劑(DOWVoraforce TF350Hardener)質(zhì)量和的5%。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用手糊成型工藝制備含8層12K的平紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm，在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層12K的平紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的60%。碳纖維在該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中大大增強了復合材料的強度。本實施例中的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料采用間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)作為阻燃劑，該阻燃劑的分解產(chǎn)物以及阻燃環(huán)氧樹脂的燃燒產(chǎn)物中腐蝕性物質(zhì)、有毒物較少，大大降低了對于環(huán)境的二次污染。間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)可溶性強，比較容易分散于環(huán)氧樹脂中。在碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中，間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)作為阻燃劑的用量少，阻燃效果好。該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法簡單，易于大量生產(chǎn)。對比例I 本對比例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將 100 質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)加入 12質(zhì)量份的稀釋劑乙醇中，攪拌I小時后，再放置于40°C的烘箱中I小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF30IEpoxy Resin)在 25°C時的粘度為 llOOcps。(2)從烘箱中取出液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)的混合物，再向其中加入30質(zhì)量份的固化劑(DOW Voraforce TF350Hardener)，攪拌5分鐘。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用手糊成型工藝制備含8層12K的平紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm，在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層12K的平紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的60%。本實施例中制得的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中不含有阻燃劑。實施例2本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將19.5質(zhì)量份的阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)(簡稱RDP)加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF30IEpoxy Resin)中，然后加入15質(zhì)量份的稀釋劑乙醇和丙酮的混合溶劑中，攪拌I小時后，再放置于40°C的烘箱中I小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)在 25°C時的粘度為 llOOcps。(2)從烘箱中取出阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)和液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOWVoraforce TF301Epoxy Resin)的混合物，再向其中加入30質(zhì)量份的固化劑(DOWVoraforce TF350Hardener)，攪拌5分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)的質(zhì)量為液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)和固化劑(DOWVoraforce TF350Hardener)質(zhì)量和的15%。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。
(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用手糊成型工藝制備含單向碳纖維無緯布的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm，在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，單向碳纖維無緯布的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的68%。實施例3本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將32.5質(zhì)量份的阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)(簡稱RDP)加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)中，然后加入10質(zhì)量份的稀釋劑醋酸乙酯中，攪拌I小時后，再放置于40°C的烘箱中I小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOWVoraforce TF301Epoxy Resin)在 25°C時的粘度為 llOOcps。(2)從烘箱中取出阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)和液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOWVoraforce TF301Epoxy Resin)的混合物，再向其中加入30質(zhì)量份的固化劑(D0WVoraforce TF350Hardener)，攪拌5分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑間二苯酚雙(二苯基磷酸酯)的質(zhì)量為液態(tài)環(huán)氧樹脂(DOW Voraforce TF301Epoxy Resin)和固化劑(DOWVoraforce TF350Hardener)質(zhì)量和的25%。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型工藝制備含8層24K的斜紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm,在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層24K的斜紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的62%。實施 4本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將27.5質(zhì)量份的阻燃劑三苯基氧化膦與三丁基氧化膦(質(zhì)量比1:1)的混合物加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂(Huntsman LY1564)中，然后加入2質(zhì)量份的稀釋劑丙酮中，攪拌0.5小時后，再放置于50°C的烘箱中2小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂(HuntsmanLY1564)在 25°C時的粘度為 1200 1400cps。(2)從烘箱中取出阻燃劑三苯基氧化膦、三丁基氧化膦和液態(tài)環(huán)氧樹脂(HuntsmanLY1564)的混合物，再向其中加入10質(zhì)量份的固化劑(Huntsman Aradur5003_l),攪拌10分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑三苯基氧化膦和三丁基氧化膦的質(zhì)量和為液態(tài)環(huán)氧樹脂(Huntsman LY1564)和固化劑(Huntsman Aradur5003_l)質(zhì)量和的25%。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用真空袋壓成型工藝制備含8層6K的斜紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm，在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層6K的斜紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的64%。本實施例中的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料采用三苯基氧化膦和三丁基氧化膦作為阻燃劑，該阻燃劑的分解產(chǎn)物以及阻燃環(huán)氧樹脂的燃燒產(chǎn)物中腐蝕性物質(zhì)、有毒物較少，大大降低了對于環(huán)境的二次污染。在碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中，三苯基氧化膦和三丁基氧化膦作為阻燃劑的用量少，阻燃效果好。該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法簡單，易于大量生產(chǎn)。實施例5本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將25.2質(zhì)量份的阻燃劑10- (2，5_ 二羥基苯基)_10_氫_9_氧雜_10_磷雜菲-10-氧化物(簡稱D0P0-HQ)加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂Epon862中，然后加入7質(zhì)量份的稀釋劑二甲基甲酰胺中，攪拌2小時后，再放置于60°C的烘箱中3小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂Epon862在25°C時的粘度為2500 4500cps。(2)從烘箱中取出阻燃劑10- (2，5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物和液態(tài)環(huán)氧樹脂Epon862的混合物，再向其中加入40質(zhì)量份的固化劑EPIKURE3271，攪拌20分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑10_( 2，5- 二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的質(zhì)量為液態(tài)環(huán)氧樹脂Epon862和固化劑EPIKURE3271質(zhì)量和的18%。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用真空袋壓成型工藝制備含8層48K的平紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm,在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層48K的平紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的70%。本實施例中的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料采用10- (2，5- 二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物作為阻燃劑，該阻燃劑的分解產(chǎn)物以及阻燃環(huán)氧樹脂的燃燒產(chǎn)物中腐蝕性物質(zhì)、有毒物較少，大大降低了對于環(huán)境的二次污染。在碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中，10-(2, 5- 二輕基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-憐雜菲-10-氧化物作為阻燃劑的用 量少，阻燃效果好。該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法簡單，易于大量生產(chǎn)。實施例6本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(1)將6質(zhì)量份的阻燃劑1-氧代-4-羥甲基-2，6，7_三氧雜_1_磷雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷(簡稱PEPA)加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A中，攪拌1.5小時后，再放置于45°C的烘箱中2.5小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A在25°C時的粘度為230 330cps。由于液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A的粘度較低，不需要使用稀釋劑進行分散，就可以實現(xiàn)阻燃劑1-氧代-4-羥甲基-2，6，7-三氧雜-1-磷雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷均勻地分散于液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A中。(2)從烘箱中取出阻燃劑1-氧代-4-羥甲基-2，6，7_三氧雜_1_磷雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷和液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A的混合物，再向其中加入20質(zhì)量份的固化劑SWANC0R2511-BF,攪拌30分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑1-氧代_4_羥甲基_2，6，7-三氧雜-1-磷雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷的質(zhì)量為液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A和固化劑SWANC0R2511-BF質(zhì)量和的5%。本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型工藝制備含8層12K的斜紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm,在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層12K的斜紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的65%。實施例7本實施例提供一種制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟:(I)將13.5質(zhì)量份的阻燃劑磷酸三苯酯加入到100質(zhì)量份的液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A中，攪拌1.8小時后，再放置于55°C的烘箱中1.5小時。其中，液態(tài)環(huán)氧樹脂 SWANC0R2511-A 在 25°C 時的粘度為 230 330cps。(2)從烘箱中取出阻燃劑磷酸三苯酯和液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A的混合物，再向其中加入35質(zhì)量份的固化劑SWANC0R2511-BF，攪拌25分鐘。其中，步驟(I)中的阻燃劑磷酸三苯酯的質(zhì)量為液態(tài)環(huán)氧樹脂SWANC0R2511-A和固化劑SWANC0R2511-BF質(zhì)量和的10%O本實施例中液態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量與其交聯(lián)固化后形成的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量相同。(3)在上述處理好的待用的鋼化玻璃作為剛性單面模具，采用手糊成型工藝制備含8層3K的平紋碳纖維的復合材料層壓板，所述板的長度和寬度分別為60cm和40cm，在室溫下固化24小時，得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其中，8層3K的平紋碳纖維的質(zhì)量為固態(tài)環(huán)氧樹脂的質(zhì)量的63%。表1.不同阻燃劑含量碳纖維復合材料燃燒數(shù)據(jù)
[QQ68]
權(quán)利要求
1.一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于，包括:由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂、使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑、有機磷類阻燃劑、碳纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于，所述有機磷類阻燃劑包括磷酸酯、縮聚磷酸酯、氧化膦和磷雜環(huán)化合物中的一種或者幾種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂在25°C時的粘度為100cps 5000cps。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于，所述碳纖維包括3K、6K、12K、24K、48K的平紋或者斜紋碳纖維布、或者單向碳纖維無緯布中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于，包括:100質(zhì)量份的由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂、10 40質(zhì)量份的使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，其特征在于，所述有機磷類阻燃劑的質(zhì)量為由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂和使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑的質(zhì)量之和的5% 25%，所述碳纖維的質(zhì)量為由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂質(zhì)量的60% 70%。
7.一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將有機磷類阻燃劑與液態(tài)環(huán)氧樹脂混合； (2)加入使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑； (3)采用復合材料成型工藝，通過使用碳纖維及上述混合物，在液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化形成固態(tài)環(huán)氧樹脂后，制備得到碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的混合物攪拌0.5 2小時，再在40°C 60°C的溫度下放置I 3小時； 和/或所述步驟(2)中的混合物攪拌10 30分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，當所述液態(tài)環(huán)氧樹脂在25°C時的粘度不小于500cps時，在所述步驟(I)中，還需要加入稀釋劑，其中，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂為100質(zhì)量份,所述固化劑為10 40質(zhì)量份,所述稀釋劑為O 15質(zhì)量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述復合材料成型工藝為手糊成型工藝、真空袋壓成型工藝、樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型工藝中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料，包括由液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后形成的固態(tài)環(huán)氧樹脂、使液態(tài)環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化的固化劑、有機磷類阻燃劑、碳纖維。該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料采用有機磷類阻燃劑作為阻燃劑，該阻燃劑的分解產(chǎn)物以及阻燃環(huán)氧樹脂的燃燒產(chǎn)物中腐蝕性物質(zhì)、有毒物較少，大大降低了對于環(huán)境的二次污染。有機膦系阻燃劑可溶性強，比較容易分散于環(huán)氧樹脂中。在碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料中，有機磷類阻燃劑作為阻燃劑的用量少，阻燃效果好。該碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法簡單，易于大量生產(chǎn)。
文檔編號C08K5/527GK103214792SQ20131012572
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者宣善勇, 李進, 張靜, 唐少俊, 方舟 申請人:奇瑞汽車股份有限公司