本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂材料，尤其涉及一種吸波環(huán)氧樹脂組合物和一種結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的碳纖維復(fù)合材料雖然具有優(yōu)異的力學(xué)性能，但其吸波性能有限。為了滿足現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)輕質(zhì)、高強(qiáng)、寬頻吸波材料的需求，需要開發(fā)出兼具良好吸波性能和力學(xué)性能的復(fù)合材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種吸波環(huán)氧樹脂組合物和一種結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料及其制備方法，用以解決現(xiàn)有復(fù)合材料在力學(xué)性能與吸波性能之間不能兼顧的技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種吸波環(huán)氧樹脂組合物，包含環(huán)氧樹脂組合物和吸波劑；

4、所述環(huán)氧樹脂組合物包含如下質(zhì)量份數(shù)的組分：

5、液態(tài)雙酚a環(huán)氧樹脂20～40份；

6、中分子量固體雙酚a環(huán)氧樹脂5～15份；

7、酚醛環(huán)氧樹脂?10～30份；

8、鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂?10～30份；

9、雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂?10～30份；

10、雙氰胺固化劑?5～10份；

11、有機(jī)脲和咪唑復(fù)配的促進(jìn)劑0.5～3份。

12、進(jìn)一步的，所述環(huán)氧樹脂組合物和吸波劑的質(zhì)量比為70～90：10～30；

13、所述有機(jī)脲和咪唑的質(zhì)量比為1～5：1～5。

14、進(jìn)一步的，所述吸波劑包含超支化聚酯基二茂鐵hbpe-fc、bafe12o19氣凝膠、fe3o4氣凝膠和石墨烯/fe3o4復(fù)合氣凝膠中的一種或幾種。

15、進(jìn)一步的，所述中分子量固體雙酚a環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為400～1000，中分子量固體雙酚a環(huán)氧樹脂包含南亞npes-901、npes-902h、npes-903、npes-904、npes-904h、npes-905、npes-905l和npes-905h中的一種或多種。

16、本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料，由吸波環(huán)氧樹脂組合物和碳纖維復(fù)合而成；

17、所述吸波環(huán)氧樹脂組合物和碳纖維的質(zhì)量比為30～70：30～70。

18、本發(fā)明還提供了一種結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

19、1)采用溶液共混法將環(huán)氧樹脂組合物與吸波劑混合，得到吸波環(huán)氧樹脂組合物；

20、2)將吸波環(huán)氧樹脂組合物與碳纖維進(jìn)行復(fù)合得到預(yù)浸料；

21、3)采用成型工藝將預(yù)浸料壓制成型，得到結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料。

22、進(jìn)一步的，所述步驟3)中，壓制的壓力為1～10mpa，壓制的溫度為80～120℃。

23、進(jìn)一步的，壓制成型后對(duì)材料進(jìn)行升溫固化，固化的溫度為120～150℃，固化的時(shí)間為0.5～2h。

24、本發(fā)明的有益效果：

25、并通過引入hbpe-fc、bafe12o19氣凝膠、fe3o4氣凝膠和石墨烯/fe3o4復(fù)合氣凝膠等吸波劑，與碳纖維復(fù)合制備的具有優(yōu)異力學(xué)性能和吸波性能的復(fù)合材料。該材料不僅在8～18ghz頻段內(nèi)具有良好的吸波性能，還表現(xiàn)出較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種吸波環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，包含環(huán)氧樹脂組合物和吸波劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸波環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂組合物和吸波劑的質(zhì)量比為70～90：10～30；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸波環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述吸波劑包含超支化聚酯基二茂鐵hbpe-fc、bafe12o19氣凝膠、fe3o4氣凝膠和石墨烯/fe3o4復(fù)合氣凝膠中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸波環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述中分子量固體雙酚a環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為400～1000，中分子量固體雙酚a環(huán)氧樹脂包含南亞npes-901、npes-902h、npes-903、npes-904、npes-904h、npes-905、npes-905l和npes-905h中的一種或多種。

5.一種結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，由權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的吸波環(huán)氧樹脂組合物和碳纖維復(fù)合而成；

6.權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)-功能一體化碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，壓制的壓力為1～10mpa，壓制的溫度為80～120℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，壓制成型后對(duì)材料進(jìn)行升溫固化，固化的溫度為120～150℃，固化的時(shí)間為0.5～2h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種吸波環(huán)氧樹脂組合物和一種結(jié)構(gòu)?功能一體化碳纖維復(fù)合材料及其制備方法，屬于環(huán)氧樹脂材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過改性環(huán)氧樹脂基體中加入多種吸波劑，之后與碳纖維復(fù)合，得到一種結(jié)構(gòu)?功能一體化碳纖維復(fù)合材料。本發(fā)明得到的復(fù)合材料兼具優(yōu)異的力學(xué)性能與吸波性能，滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)吸波材料的要求，各類氣凝膠在復(fù)合材料中的應(yīng)用顯著提高了材料的吸波效率，尤其是在8～18GHz頻段內(nèi)，反射率最低達(dá)到?21.26dB。

技術(shù)研發(fā)人員：康紅偉,劉曉林,汪金貴,康紅亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市郎搏萬(wàn)先進(jìn)材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30