一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，是由以下原料通過真空輔助成型法制備而成：三氧化鉬/納米碳材料0.1～5份，環(huán)氧樹脂30～70份，固化劑10～50份，纖維織物2～30份，相對于傳統(tǒng)的將減摩粒子分散在樹脂基體中，然后通過真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備的纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，采用本發(fā)明專利技術(shù)制備的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料具有強(qiáng)度高，耐磨性好，易制備的優(yōu)點(diǎn)。

A / MoO3 nano carbon materials modified fiber fabric reinforced resin matrix composite material and preparation method thereof

The invention discloses a molybdenum oxide / carbon nano material modified fiber fabric reinforced resin matrix composite material and a preparation method thereof, is composed of the following raw materials by vacuum assisted resin prepared: MoO3 / nano carbon materials from 0.1 to 5, 30 to 70 portions of epoxy resin, curing agent 10 to 50 parts, fiber the fabric from 2 to 30, compared with the traditional the antifriction particles dispersed in the resin matrix, and then through the vacuum resin transfer mould preparation technology of fabric fiber reinforced resin matrix composites, using a MoO3 / the prepared nano material modified carbon fiber fabric reinforced epoxy resin composite with strength high, good abrasion resistance, has the advantages of easy preparation.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法
本專利技術(shù)涉及一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料因其比重小、比強(qiáng)度高、力學(xué)性能好、耐腐蝕、絕緣性好、耐熱性好及質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于國民生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。例如：建筑行業(yè)、化學(xué)化工行業(yè)、汽車及鐵路交通運(yùn)輸行業(yè)、電器工業(yè)及通訊工程等領(lǐng)域。耐磨材料被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，而隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，由于材料磨損而引起的能源和材料消耗增加等所造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)驚人。近年來，對材料磨損和耐磨材料的研究，越來越引起國內(nèi)外人們的廣泛重視。常規(guī)的制備纖維織物增強(qiáng)樹脂基耐磨復(fù)合材料的方法是將耐磨粒子分散在樹脂基體中，然后通過樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)來制備纖維織物增強(qiáng)樹脂基耐磨復(fù)合材料。這種方法制備的纖維織物增強(qiáng)樹脂基耐磨復(fù)合材料中耐磨粒子含量少，復(fù)合材料的耐摩擦性能較差。如何增大纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中耐磨粒子的含量，提高復(fù)合材料的耐磨性能是科研工作者面臨的難題。若將耐磨粒子制成薄層狀，然后通過真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備在材料表層含有薄膜耐磨層的復(fù)合材料，則可顯著提高復(fù)合材料的耐磨性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，以提高纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的耐磨性能。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料所采用的技術(shù)方案是：一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，是由以下原料通過真空輔助成型法制備而成：三氧化鉬/納米碳材料0.1～5份，環(huán)氧樹脂30～70份，固化劑10～50份，纖維織物2～30份。進(jìn)一步的，所述三氧化鉬/納米碳材料可為三氧化鉬/氧化碳納米管復(fù)合材料或三氧化鉬/氧化石墨烯復(fù)合材料。進(jìn)一步的，所述三氧化鉬/納米碳材料制備成薄膜形狀。進(jìn)一步的，所述三氧化鉬/納米碳材料的厚度可為0.01mm～2.0mm。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了上述任三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的制備方法，所采用的樹脂基體可為環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，所采用的樹脂固化劑為市場上用公知方法制備的樹脂固化劑，無特殊要求。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，所采用的纖維織物可為玻璃纖維織物、碳纖維織物或芳綸纖維織物。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，所采用的纖維織物在使用時需先裁剪成方片狀。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，所采用的玻璃纖維織物可為玻璃纖維針刺氈、玻璃纖維連續(xù)原絲氈、玻璃纖維短切原絲氈、玻璃纖維表面氈、玻璃纖維縫編短切氈、玻璃纖維無捻粗紗編織氈等。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，所采用的碳纖維織物可為機(jī)織碳纖維布、針織碳纖維布、編織碳纖維布、碳纖維無紡布等。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，所采用的芳綸纖維織物可為芳綸纖維無捻粗紗織物、芳綸無紡布、芳綸纖維加捻細(xì)紗布等。本專利技術(shù)中所述的氧化碳納米管可采用市售的產(chǎn)品或采用化學(xué)氧化法制備，以下提供化學(xué)氧化法的具體內(nèi)容便于對本專利技術(shù)的理解：將一定量的碳納米管加入到盛有體積比為3:1的濃硫酸和濃硝酸混合液中，于110℃下反應(yīng)1小時，產(chǎn)物經(jīng)抽濾洗滌至中性，然后在80℃的真空烘箱中干燥12小時后得到氧化碳納米管。本專利技術(shù)中所述的氧化石墨烯可采用市售的產(chǎn)品或采用常規(guī)的Hummers方法制備，以下提供hummers方法的具體內(nèi)容便于對本專利技術(shù)的理解：在燒杯中加入濃硫酸、石墨和硝酸鈉，在冰浴中冷卻至0℃～4℃，攪拌條件下緩慢加入高錳酸鉀，該過程中使反應(yīng)液溫度在20℃以下；然后將燒杯至于35℃恒溫水浴中，繼續(xù)攪拌0.5～1h；在攪拌條件下緩慢加入水，使反應(yīng)液溫度達(dá)到98℃～100℃，繼續(xù)攪拌15min～60min；最后用水將反應(yīng)液稀釋后加入過量氧化氫水溶液，洗滌、過濾后得到氧化石墨烯。本專利技術(shù)所述的三氧化鉬/納米碳材料可采用采用水熱氧化法制備，以下提供水熱氧化法的具體內(nèi)容便于對本專利技術(shù)的理解：在水熱反應(yīng)釜中加入納米碳材料、鉬酸鹽和過氧化氫，然后將密封后的水熱反應(yīng)釜放入150～240℃的烘箱中反應(yīng)12～48小時，最后將液體進(jìn)行抽濾，便得到了三氧化鉬/納米碳材料的復(fù)合材料。本專利技術(shù)所述的三氧化鉬/納米碳材料可采用水熱氧化法制備，其中納米碳材料、鉬酸鹽和過氧化氫的重量比可為1:0.1～20:1～5。本專利技術(shù)所述的三氧化鉬/納米碳材料制備成薄膜形狀。制備方法如下：將采用水熱法制備的三氧化鉬/納米碳材料溶液進(jìn)行抽濾，抽濾后將三氧化鉬/納米碳材料和分離膜一起放入低溫冷凍干燥箱中進(jìn)行冷凍干燥，干燥后將成薄膜狀的三氧化鉬/納米碳材料從分離膜上剝離即可。本專利技術(shù)的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的真空輔助成型方法，具體工藝方法包括：(1)將2～30份的纖維織物平鋪在模板上；(2)在纖維織物的最上層鋪上厚度為0.01～2.0mm厚的薄膜狀的三氧化鉬/納米碳材料；(3)采用真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料。相對于傳統(tǒng)的將減摩粒子分散在樹脂基體中，然后通過真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備的纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，采用本專利技術(shù)制備的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料具有強(qiáng)度高，耐磨性好，易制備的優(yōu)點(diǎn)附圖說明構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本專利技術(shù)的附圖示出了本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例，并與說明書一起用來說明本專利技術(shù)的原理。圖1是真空輔助成型法制備三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料流程示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本專利技術(shù)可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。本實(shí)施例的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，是由以下重量份的主要原料通過真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備而成：三氧化鉬/氧化碳納米管3份，環(huán)氧樹脂60份，固化劑20份，機(jī)織碳纖維布20份。(1)將重量比為1:10:2的氧化碳納米管、鉬酸銨和過氧化氫放入水熱反應(yīng)釜中于200℃反應(yīng)24小時，然后采用抽濾的方法將三氧化鉬/氧化碳納米管復(fù)合材料制成膜狀，低溫冷凍干燥箱后將成薄膜狀的三氧化鉬/氧化碳納米管從分離膜上剝離；(2)在20份機(jī)織碳纖維布的最上層鋪上重量份為3份、厚度為1mm的薄膜狀的三氧化鉬/氧化碳納米管復(fù)合材料；(3)將60份環(huán)氧樹脂和20份固化劑混合均勻，真空脫泡；(4)采用真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備三氧化鉬/氧化碳納米管改性碳纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料。實(shí)施例2本實(shí)施例的一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，是由以下重量份的主要原料通過真空樹脂轉(zhuǎn)移模技術(shù)制備而成：三氧化鉬/氧化石墨烯5份，環(huán)氧樹脂70份，固化劑50份，玻璃纖維針刺氈30份。(1)將重量比為1:20:5的氧化石墨烯、鉬酸銨和過氧化氫放入水熱反應(yīng)釜中于150℃反應(yīng)48小時，然后采本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，其特征在于，是由以下原料通過真空輔助成型法制備而成：三氧化鉬/納米碳材料0.1～5份，環(huán)氧樹脂30～70份，固化劑10～50份，纖維織物2～30份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，其特征在于，是由以下原料通過真空輔助成型法制備而成：三氧化鉬/納米碳材料0.1～5份，環(huán)氧樹脂30～70份，固化劑10～50份，纖維織物2～30份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，其特征在于，所述三氧化鉬/納米碳材料可為三氧化鉬/氧化碳納米管復(fù)合材料或三氧化鉬/氧化石墨烯復(fù)合材料；所述三氧化鉬/納米碳材料制備成薄膜形狀；所述三氧化鉬/納米碳材料的厚度可為0.01mm～2.0mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氧化鉬/納米碳材料改性纖維織物增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，其特征在于，所采用的樹脂基體可為環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂，所采用的樹脂固化劑為市場上用公知方法制備的樹脂固化劑，無特殊要求。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氧化鉬/納米碳材料改性纖...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧富泉，張麗，楊松，高喜平，赫玉欣，秦明志，陳冰，
申請(專利權(quán))人：浙江溫州輕工研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33