[发明专利]可回收碳纤维/环氧树脂预浸料、复合材料、制备方法与应用

权利要求书

1.一种可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于，包括按重量份数计算的如下组分：缩水甘油酯型环氧树脂100份、氨基酸潜伏型固化剂5～150份、碳纤维10～300份、固化反应促进剂0～10份、环氧活性稀释剂0～50份、增塑剂0～30份和溶剂0～500份。

2.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于，所述氨基酸潜伏型固化剂的结构如(I)所示：

其中，R₂包括-(CH₂)₄-、-(CH₂)₆-、-(CH₂)₈-、-(CH₂)₁₀-、-(CH₂)₁₂-、R₁包括-(CH₂)₂-、-CH＝CH-、

3.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述缩水甘油酯型环氧树脂包括1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4-环己烯-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、异氰尿酸(R,R,R)-三缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、辛二酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、十二二酸二缩水甘油酯、丁二酸二缩水甘油酯、顺丁烯二酸二缩水甘油酯、亚甲基丁二酸二缩水甘油酯、聚(叔丁基甲基丙烯酸酯-co-甲丙烯酰酸缩水甘油酯)、4,5-四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述碳纤维包括单向碳纤维布、双向碳纤维布、短切碳纤维中的任意一种或两种以上组合。

5.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述固化反应促进剂包括咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、苄基二甲胺、三乙胺、三乙醇胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三苯基膦、N-(2-羟基苯基)-N’，N’-二甲基脲、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化苯酰、1，8-二氮杂-双环(5，4，0)-7-十一碳烯中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述环氧活性稀释剂包括丁基缩水甘油醚、5-乙基己基缩水甘油醚、1，2-环氧丁烷、丙烯酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、邻苯二甲酸二丁酯、苯乙烯氧化物中的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述增塑剂包括环氧腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚合脂肪酸多缩水甘油酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述溶剂包括甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、辛醇中的任意一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料的储存期为1～3个月。

9.一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，它由权利要求1-8中任一项所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料固化形成，优选的，所述可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度为200～300MPa，模量为14GPa～16GPa，玻璃化转变温度为180～200℃。

10.一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将氨基酸潜伏型固化剂、缩水甘油酯型环氧树脂、固化反应促进剂、环氧活性稀释剂、增塑剂和溶剂均匀混合后，进行预固化得到预固化物，其中，所述缩水甘油酯型环氧树脂与氨基酸潜伏型固化剂能够反应形成富含酯键的环氧网络；

将碳纤维浸润于所述预固化物中进行预浸织物处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂预浸料；

使所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料中的溶剂干燥，之后进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。