[发明专利]碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：

将氨基化的碳纳米管通过超声振荡均匀的溶于硅树脂里，其中氨基化的碳纳米管质量占硅树脂质量的0.1~ 1%，再与氨基化的碳纤维通过模压法制备基体树脂含量在35±1.5质量百分含量范围内的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料,所述氨基化的碳纳米管的制备方法为：将0.5~1g羧基化碳纳米管浸入到100~200mL甲苯溶液中，常温下超声20~40min，然后加入3.1~ 6.2g 3-氨丙基三乙氧基硅烷，操作过程均在氮气保下进行，升温到20~40℃反应2~4 h，在80~100℃时加热回流反应1~5 h，随后冷却，用甲苯洗涤，过滤，真空干燥得到氨基化的碳纳米管, 所述氨基化的碳纤维的制备方法为：a、碳纤维的酸化处理：将0.5~2g碳纤维缠绕在方形玻璃框架上，然后浸入到50~200mL浓度为65~70%的浓硝酸或浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，60~100℃下或常温下磁力搅拌氧化5~8h，用去离子水洗涤至溶液成中性，真空干燥得到酸氧化的碳纤维；b、碳纤维的还原处理：氧化后的碳纤维在LiAlH₄-四氢呋喃的饱和溶液中加热回流1~4h后，洗涤至溶液成中性，80~100℃下干燥得到还原后的碳纤维；c、碳纤维的氨丙基烷基化处理：将0.5~1g还原后的碳纤维缠绕在方形玻璃框架上，浸入到100~200mL甲苯溶液中，然后加入3.1~ 6.2g 3-氨丙基三乙氧基硅烷，操作过程均在氮气保下进行，升温到20~40℃反应2~4 h，在80~100℃时加热回流反应2~4 h，随后冷却，用甲苯洗涤，过滤；d、真空干燥得到氨基化的碳纤维。

2.根据权利要求1所述的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述真空干燥温度为40~80℃。

3.根据权利要求1所述的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述羧基化碳纳米管的制备方法为：把1~4g多壁碳纳米管置于250~1000mL单口烧瓶中，小心加入120~480mL浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，40~80℃下磁力搅拌氧化6~12h，在反应后的溶液中加入500~2000mL蒸馏水稀释，用多孔滤膜抽滤，将滤出物用大量蒸馏水清洗至溶液呈中性，真空干燥得到羧基化碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述浓硫酸和浓硝酸的体积比为3:1。

5.根据权利要求3所述的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述真空干燥温度为40~80℃。

6.根据权利要求1所述的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述浓硫酸和浓硝酸的体积比为3:1。

7.根据权利要求1所述的碳纤维/碳纳米管/有机硅树脂多维混杂复合材料的制备方法，其特征在于所述真空干燥温度为40~80℃。