專利名稱：增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法。本發(fā)明的另一方面涉及纖維涂料組合物。
背景技術(shù)：
復(fù)合物的制備通?；谙率龅墓に嚻渲袑⒒挠镁酆衔锝M合物浸漬，該聚合物 組合物在浸漬后通過交聯(lián)固化，形成聚合物基質(zhì)。通常，該基材為纖維形式，如織造的或非織造的纖維墊。在浸漬工藝過程中聚合物組合物(基質(zhì))的粘度對于大多數(shù)工藝是關(guān)鍵參數(shù)，所 述工藝為例如用于實施增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物的預(yù)浸漬(pre-preg)、樹脂傳遞模塑(RTM)、樹 脂注射模塑(RIM)、真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)、真空導(dǎo)入(VI)、手糊成型、擠拉成型、 拉擠纏繞和長絲纏繞。對于所有這些工藝，用于浸漬纖維的聚合物組合物的粘度越低，得到的基材浸漬 越均勻，這導(dǎo)致更好的復(fù)合物結(jié)構(gòu)最終性能以及更高的浸漬工藝效率(更高的速度)。通常，對于所有種類的基質(zhì)，尤其是對于熱固性樹脂，聚合物基質(zhì)的前體的粘度越 低，得到的固化基質(zhì)的最終的化學(xué)和物理性能越低(基質(zhì)脆性、低Tg、低化學(xué)耐性等)。具 有最高的物理和化學(xué)性能的固化基質(zhì)通常也在液體前體狀態(tài)下具有最高的粘度，這導(dǎo)致其 可加工性方面的限制。在某些情況下，可以通過使用溶劑降低用于浸漬基材的前體聚合物組合物的總體 粘度(例如預(yù)浸漬、長絲纏繞、擠拉成型和拉擠纏繞)。缺點是由于需要在開始前體的交聯(lián) 之前將溶劑從最終復(fù)合物中去除。溶劑在某些情況下保留在基質(zhì)中，它通常充當(dāng)增塑劑并使所述基質(zhì)的最終性能劣 化。在其它情況下，溶劑在基質(zhì)固化后從基質(zhì)蒸發(fā)，導(dǎo)致最終復(fù)合物的高孔隙率(更 高的脆性，并且在基質(zhì)中存在微裂紋)。在載體浸漬之后，溶劑還需要額外的能量以便完全蒸發(fā)(與例如熱熔法相比更高 的成本)。有機(jī)溶劑(例如甲乙酮或丙酮)還需要在其蒸發(fā)后被回收或燃燒，這導(dǎo)致更高的 生產(chǎn)成本和對于參與基材浸漬工藝的工人而言更高的風(fēng)險。對于完全不使用溶劑的工藝，通過提高溫度獲得前體的可加工性所需的粘度。然 而，對于手糊成型工藝，不能提高溫度，或者，對于所有其它工藝，僅能略微提高溫度。根據(jù) 基質(zhì)中的聚合物的類型，在某個溫度界限以上，開始降解或者開始交聯(lián)(在熱固性基質(zhì)的 情況下)，從而降低浸漬時間窗。用于提高基質(zhì)的物理和化學(xué)性能的一些添加劑也顯著提高液態(tài)下基質(zhì)前體的粘 度(例如環(huán)氧樹脂基質(zhì)中的聚(亞芳基醚砜))，使得該組合物不適合用于低粘度工藝。不 顯著提高液態(tài)下基質(zhì)的粘度的添加劑(例如PBS和苯氧樹脂(phenoxy))降低固化后其物理性能中的一些，例如Tg，并且/或者提高熱膨脹系數(shù)(CTE)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法，該方法不具有現(xiàn)有技術(shù) 中的缺點。更具體地說，本發(fā)明旨在提供實施增強(qiáng)的復(fù)合材料的方法，該方法提高所述復(fù)合 材料的某些物理性能，例如機(jī)械性能和/或電導(dǎo)率，而不提高浸漬工藝的難度。本發(fā)明涉及增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法，所述熱固性聚合物復(fù)合物包 含經(jīng)涂覆的纖維，該涂料用作用于向熱固性聚合物中引入碳納米管的媒介，所述增強(qiáng)的熱 固性聚合物復(fù)合物的制備包含下列步驟-提供纖維；-制備包含碳納米管和聚合物基料的涂料；-將所述涂料施加到所述纖維上以獲得經(jīng)涂覆的纖維；-將所述經(jīng)涂覆的纖維用熱固性聚合物的前體浸漬，并使部分碳納米管從該涂料 轉(zhuǎn)移到熱固性聚合物的前體中；-將含有經(jīng)涂覆的纖維和轉(zhuǎn)移的碳納米管的所述前體固化，以獲得增強(qiáng)的熱固性 聚合物復(fù)合物。根據(jù)特別優(yōu)選的實施方案，本發(fā)明進(jìn)一步公開下列特征的至少一個或合適的組 合-該熱固性聚合物包含選自環(huán)氧樹脂、乙烯基酯、不飽和聚酯、酚醛樹脂及其共混 物和共聚物的聚合物；-涂料中碳納米管和聚合物基料之間的重量比大于或等于1 9，更優(yōu)選大于或等 于 1 4;-增強(qiáng)的復(fù)合物中碳納米管和熱固性聚合物之間的重量比大于1 1000;-聚合物基料選自芳族聚(羥基醚)(苯氧樹脂)、硅烷及其共混物和/或共聚物；-碳納米管在分散于涂料中之前分散于溶劑中；-在浸漬之前，熱固性聚合物的前體包含碳納米管；-纖維選自碳、聚芳酰胺、玻璃及其混合物；
-纖維選自碳纖維、玻璃纖維及其混合物。本發(fā)明的另一方面涉及纖維涂料組合物，其包含-聚合物基料，該基料選自芳族聚(羥基醚)(苯氧樹脂)、硅烷及其共混物和/或 共聚物；-碳納米管，其中碳納米管和聚合物基料之間的重量比大于1 9，并且優(yōu)選大于1 4。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)涂覆的纖維。圖2表示纖維增強(qiáng)的復(fù)合物，其中具有已部分遷移到基質(zhì)(第二聚合物組合物) 中的碳納米管(CNT)。
圖3表示未涂覆的玻璃纖維的掃描電子顯微圖(SEM)。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)涂覆的玻璃纖維的掃描電子顯微圖(SEM)。附圖標(biāo)記1經(jīng)涂覆的纖維。2 纖維。3包含碳納米管(CNT)的涂料。4增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物。5包含從纖維涂料3轉(zhuǎn)移的CNT的熱固性聚合物基質(zhì)。
具體實施例方式本發(fā)明的目的是最終復(fù)合結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，該復(fù)合結(jié)構(gòu)具有增強(qiáng)的靜態(tài)和動態(tài)機(jī) 械和物理性能，例如抗沖擊性、斷裂韌性、壓縮、電導(dǎo)率等，而不明顯影響浸漬用聚合物組合 物(基質(zhì))的其它物理特性，例如粘度(可加工性的限制)，以及最終復(fù)合材料的其它物理 特性，例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)(操作限制)。本發(fā)明涉及增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法，所述熱固性聚合物復(fù)合物包 含經(jīng)涂覆(施膠)的纖維，該涂料(膠料)用作用于向熱固性聚合物中引入碳納米管的媒 介，所述增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備包含下列步驟-提供纖維；-制備包含碳納米管和聚合物基料的涂料(膠料)；-將所述涂料施加到所述纖維上以獲得經(jīng)涂覆(施膠)的纖維；-將所述經(jīng)涂覆的纖維用熱固性聚合物的前體浸漬；-使部分碳納米管從該涂料轉(zhuǎn)移到熱固性聚合物的前體中；-將含有經(jīng)涂覆的纖維和擴(kuò)散的碳納米管的所述前體固化，以獲得增強(qiáng)的熱固性 聚合物復(fù)合物。該纖維優(yōu)選為非織造或織造的纖維墊的形式。本發(fā)明還涉及下述的方法其中將碳納米管置于纖維的表面上，該纖維將要用熱 固性聚合物的前體進(jìn)一步浸漬，以獲得用其基質(zhì)中的CNT增強(qiáng)的最終復(fù)合材料。本發(fā)明中所述的纖維優(yōu)選選自碳、聚芳酰胺和玻璃。本發(fā)明中所述的碳納米管可以是單壁(SWCNTs)或多壁(MWCNTs)的，并且其特征 在于0. 5至75nm的直徑。優(yōu)選地，本發(fā)明中所述的聚合物基料包含選自聚(羥基醚)(苯氧樹脂)、硅烷及其 共混物的聚合物。用于浸漬經(jīng)涂覆的纖維的熱固性聚合物選自環(huán)氧樹脂、乙烯基酯、不飽和聚酯、酚 醛樹脂、它們的共混物和共聚物。根據(jù)用于浸漬基材的方法以及固化工藝，最經(jīng)常使用的用熱固性前體浸漬載體 (基材)的技術(shù)可以分為四類，尤其如果該載體具有纖維結(jié)構(gòu)。第一類的代表是預(yù)浸漬(pre-preg)工藝。在那些工藝中，將纖維載體通過熱熔法 (將熱固性聚合物前體熔融以形成膜，然后將該膜結(jié)合到基材上)或通過溶劑法(將熱固性 聚合物前體溶解于溶劑中，以降低其粘度水平并改善浸漬質(zhì)量)用熱固性聚合物前體(基質(zhì))浸漬。當(dāng)基質(zhì)具有太高的粘度而不能通過熱熔法成膜時，經(jīng)常使用溶劑法。然后將經(jīng)浸漬的載體的多個層置于模具中，然后使基質(zhì)固化。在熱固性基質(zhì)的情 況下，它在該階段(B階段)不完全地固化，并且它隨后在用于基質(zhì)進(jìn)一步固結(jié)(固化)的 模具中通常在更高的溫度和壓力下形成最終形狀。第二類在于使用封閉模具的工藝，例如樹脂傳遞模塑(RTM)、樹脂注射模塑 (RIM)、真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)和真空導(dǎo)入(VI)。在那些工藝中，首先將纖維基材 置于封閉模具中，并將浸漬用聚合物組合物(基質(zhì))在壓力下注射(RTM和RIM)，通過在模 具中實現(xiàn)的超真空(extravacuum)輔助浸漬，從而幫助浸漬的進(jìn)行(VARTM)，或者將浸漬用 聚合物組合物(基質(zhì))僅通過形成于模具中的真空進(jìn)行吸入(VI)。然后通過提高模具溫度 使浸漬用聚合物組合物(前體)固結(jié)(固化)。第三類浸漬技術(shù)是手糊成型(熱固性樹脂)。在這一類中，將纖維載體置于開放模 具中，并手工浸漬。然后要么通過與大氣組分的反應(yīng)要么通過在即將浸漬時混合反應(yīng)物而 將基質(zhì)在室溫下固結(jié)。第四類浸漬技術(shù)對應(yīng)于擠拉成型、拉擠纏繞和長絲纏繞。在這些技術(shù)中，首先將纖 維載體用熱固性聚合物前體浸漬，并在此之后立即圍繞著旋轉(zhuǎn)形狀放置(長絲纏繞)或者 通過模頭擠出(擠拉成型和拉擠纏繞)。然后在載體的浸漬后立即將前體固結(jié)(固化)，這 通常借助于升溫。包含纖維(基材)的增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物可以分成三個區(qū)域，這些區(qū)域中的每一個 為增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物提供特定的機(jī)械性能。第一區(qū)域是其中纖維將主要的機(jī)械性能傳遞給增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)復(fù)合物 部分。該第一區(qū)域位于纖維自身占據(jù)的空間中。在各向異性纖維的情況下，可以通過在與 基材的取向(即纖維方向)平行的方向上測量機(jī)械性能而測量纖維賦予的性能。第二區(qū)域是其中基質(zhì)將主要的機(jī)械性能傳遞給增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)復(fù)合物部 分。該第二區(qū)域位于基質(zhì)占據(jù)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物空間中。Glc測試的結(jié)果受到該第二區(qū)域(基 質(zhì))的性能的支配，該測試在于測量結(jié)構(gòu)復(fù)合物的斷裂韌性。然而，Glc測試僅在脆性基質(zhì)例如固化的環(huán)氧樹脂等的情況下給出相關(guān)結(jié)果。在 韌性基質(zhì)例如聚丙烯的情況下，并且通常在處于其Tg以上的熱塑性樹脂的情況下，撓曲模 量給出基質(zhì)性能的更好的指標(biāo)。第三區(qū)域是其中基材和基質(zhì)之間的界面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)復(fù)合物的機(jī)械性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合 物部分。界面產(chǎn)生的機(jī)械性能可以通過層間剪切強(qiáng)度(ILSQ測量。碳納米管是具有有利的電學(xué)性能、熱性能和機(jī)械性能的公知產(chǎn)品。CNT可以將其有 利性能傳遞給其中(均勻地)分散著這樣的CNT的材料。如上所述，浸漬用前體聚合物組合物(隨后形成基質(zhì))的粘度也是獲得具有高機(jī) 械性能的增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料的重要參數(shù)。粘度水平可以影響用于實施增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物的工 藝的使用。高粘度材料可以阻止需要低粘度材料來實施增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合物的工藝(例如 RTM、RIM等)的使用。在浸漬步驟過程中，通過浸漬用前體聚合物組合物的粘度來產(chǎn)生該 粘度水平。如上所述，添加劑例如CNT的使用影響粘度(提高浸漬用前體聚合物組合物的 粘度)。
本發(fā)明中所述的方法使得可以將CNT引入結(jié)構(gòu)復(fù)合物中，同時保持前體的粘度水 平接近純基質(zhì)的前體的粘度水平。在本發(fā)明中，CNT的引入基本上通過具有涂料的纖維實現(xiàn)，該涂料含有碳納米管。 將CNT通過該涂料工藝置于基材的表面上。本發(fā)明的涂料進(jìn)一步包含聚合物基料，碳納米管分散于該基料中。其中分散有CNT的聚合物基料可以基于熱固性或熱塑性聚合物或其共混物。該涂 料優(yōu)選為分散體或乳液的形式。然后用于浸漬經(jīng)涂覆的纖維基材的熱固性聚合物前體可以在浸漬工藝之前不含 或幾乎不含CNT。在浸漬工藝過程中，由于CNT從涂料向基質(zhì)的擴(kuò)散，CNT至少部分地轉(zhuǎn)移 到熱固性聚合物(基質(zhì))中。在這樣的工藝中，避免了浸漬步驟過程中CNT提高熱固性聚合物前體的粘度。由于CNT在熱固性聚合物前體(基質(zhì))中的分散(轉(zhuǎn)移)，通過本發(fā)明方法實現(xiàn)了 CNT的性能向結(jié)構(gòu)材料的轉(zhuǎn)移。CNT的分散(轉(zhuǎn)移)導(dǎo)致至少兩種不同的機(jī)理-纖維基材和基質(zhì)之間的界面處的界面性能(例如界面剪切強(qiáng)度IFSQ的提高，這 是由于仍然局限于涂料中的CNT ；以及-基質(zhì)的性能(例如斷裂韌性和/或撓曲模量)的提高，這來自于纖維載體的浸漬 步驟后在熱固性聚合物(基質(zhì))中分散(遷移)的CNT。選擇CNT以及將其置于纖維基材表面上的技術(shù)的類型，以獲得在CNT和纖維基材 之間的足夠的相互作用，以使得在用熱固性聚合物前體對纖維的進(jìn)一步浸漬后，CNT的一部 分仍然附著于纖維表面上而另一部分遷移到熱固性聚合物(基質(zhì))的前體中。仍然在纖維表面的CNT也導(dǎo)致增強(qiáng)的復(fù)合物的宏觀傳導(dǎo)性(macroscopic conductivity)的大大提高，這可以在其中需要電磁屏蔽的應(yīng)用中是有利的。基于環(huán)氧樹脂的復(fù)合物的實施例實施例1使用實驗室規(guī)模的裝置浸漬預(yù)切割的單向玻璃纖維織物(300mmX300mm)，通過首 先將其浸入涂料浴中然后擠出多余的涂料而進(jìn)行。然后，將經(jīng)浸漬的織物在爐中在120°C干燥3分鐘，然后在150°C處理3分鐘。該涂料是苯氧樹脂(商品名為Hydrosize HP3-02)聚合物基料的水分散體，其中 分散有多壁碳納米管。涂料中固體(苯氧樹脂+CNT)的濃度為約32%，并且苯氧樹脂基料 與碳納米管之比為2 1。纖維表面上干燥的涂料的最終量為約1. 12wt% (涂料重量/纖維重量)。玻璃纖 維表面上CNT的最終量因而為約0.38% (CNT重量/纖維重量)。經(jīng)施膠的玻璃纖維的外 觀表現(xiàn)出均勻的涂層以及CNT在基料中的均勻分散，如圖4所示。然后將這些經(jīng)涂覆的玻璃纖維(SGF)用標(biāo)準(zhǔn)的基于雙酚A的環(huán)氧樹脂進(jìn)一步浸 漬，該樹脂用于熱熔預(yù)浸漬工藝，由Huntsman生產(chǎn)。該浸漬通過纏繞式提升設(shè)備(drum winder device)進(jìn)行，以獲得單向預(yù)浸料，得到約50重量％的樹脂含量。在該階段觀察到環(huán)氧樹脂前體已在浸漬過程中變黑，表明至少一部分碳納米管從 纖維涂料轉(zhuǎn)移到環(huán)氧樹脂前體中。將預(yù)浸料切成300mmX 250mm的尺寸，并在120°C固化1小時，然后在140°C進(jìn)行2小時的后固化。獲得厚度為約2. Omm的復(fù)合層壓片，其最終纖維體積分?jǐn)?shù)在45至50%范圍 內(nèi)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM55^和ASTM D790進(jìn)行針對斷裂韌性(Glc)和撓曲性能的機(jī)械測試。使用流變儀(來自Anton Paar)分析粘度。使用具有Imm的間隙和25mm的直徑 的平行板幾何構(gòu)造。使樣品在加載后停留5分鐘，以使得它們能夠從引起的任何應(yīng)力中恢復(fù)。對于環(huán)氧樹脂，在室溫下(25°C )以動態(tài)模式進(jìn)行測量。使用恒定頻率下的動態(tài)應(yīng) 變掃描找到線性粘彈性區(qū)域(LVR)，在該區(qū)域中儲能模量(G’ )和損失模量(G”)獨立于應(yīng) 變幅度。測量了 G’ (MPa)和G”(MPa)以及復(fù)數(shù)粘度(Pas)的值。純環(huán)氧樹脂的粘度為約13Pa. S。如果在浸漬前將相同量的碳納米管混入基質(zhì)中， 環(huán)氧樹脂/納米管混合物將具有約0. 6重量％納米管的納米管濃度。這樣的濃度會將粘度 提高一個以上數(shù)量級。實施例2 (對比)使用與實施例1中相同的程序，不同之處在于不向纖維施加涂料。實施例3 (對比)使用與實施例1中相同的程序，不同之處在于不向施加于纖維上的涂料中加入碳 納米管。實施例4使用具有300g/m2的空氣重量(aerial weight)的100%單向(UD)碳纖維。首先 將纖維浸入涂料浴中然后擠出多余的涂料。然后，將經(jīng)涂覆的纖維在爐中在120°C干燥3分鐘，然后在150°C處理3分鐘。該涂料是苯氧樹脂(商品名為Hydrosize HP3-02)聚合物基料和碳納米管的水分 散體。涂料中固體(苯氧樹脂+CNT)的濃度為約32%，并且苯氧樹脂基料與碳納米管之比 為 2 1。然后將纖維置于模具中并通過RTM用環(huán)氧樹脂(Epikote 828)浸漬。將環(huán)氧樹脂 前體與硬化劑在室溫下混合，然后進(jìn)行脫氣步驟15-30分鐘。在開始時通過施加真空將樹 脂引入，隨后通過真空和壓力的組合引入。再次觀察到環(huán)氧樹脂已在浸漬過程中變黑，表明至少一部分碳納米管從涂料轉(zhuǎn)移 到環(huán)氧樹脂前體中。產(chǎn)生的測試樣品具有與實施例1中相同的尺寸。碳纖維在最終復(fù)合物中的重量分?jǐn)?shù)估計為56wt %。碳納米管在最終復(fù)合物中的濃 度為 0. 2wt%0實施例5 (對比)使用與實施例4中相同的程序，不同之處在于不向纖維施加涂料。實施例6使用與實施例4相同的程序，不同之處在于使用具有250g/m2的空氣重量的聚對 苯二甲酸乙二醇酯(PET)紡織品代替玻璃纖維。由于PET的固有的高韌性，沒有進(jìn)行Glc 測量。纖維占總復(fù)合物的57wt%，并且碳納米管占復(fù)合物的0. 2wt%。實施例7 (對比)使用與實施例6中相同的程序，不同之處在于不向纖維施加涂料。
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表1基于環(huán)氧樹脂的復(fù)合物的機(jī)械和電學(xué)測量結(jié)果
實施例Glc裂紋萌生J/m2纖維方向的電阻 (Electrical Resistance Fibre in direction) (k ohm/m)147421422375(絕緣體)3414(絕緣體)44600. 3253701. 76-428577-(絕緣體)在表1中所示的Glc測試中，使用經(jīng)涂覆的玻璃纖維(SGF/EP)獲得的層壓片表現(xiàn) 出比未涂覆的玻璃纖維(VGF/EP)更好的結(jié)果。發(fā)現(xiàn)碳納米顆粒在玻璃纖維的涂料中的存 在改善分層萌生所需的能量。對于增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物中的經(jīng)涂覆的玻璃纖維，層間破裂能(GI)也顯 示出相對于具有未涂覆的玻璃纖維的復(fù)合物10%的改善。這是由于CNT網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的強(qiáng)的纖 維/基質(zhì)界面粘附。CNT的存在防止纖維/基質(zhì)界面的分層的萌生和進(jìn)一步傳播。有利地觀察到，通過 在纖維涂料中的CNT以外再在基質(zhì)中加入CNT (在基質(zhì)中0. 5重量％ )，開裂能量表現(xiàn)出進(jìn) 一步的改善(SGF/EP-CNT)。改變碳納米管含量的其他實施例表明，對于纖維涂料中的低至1 9的CNT/聚合 物基料之比，觀察到Glc的改善。還測試了包含PET纖維的實施例6和7的復(fù)合物的撓曲模量和撓曲強(qiáng)度。實施例 6中包含CNT的涂料的存在將撓曲模量改善10%，從實施例7中的3. 3GPa到實施例6中的 3. 5GPa。將撓曲強(qiáng)度改善20%，從實施例7中的93MPa到實施例6中的122MPa。
權(quán)利要求
1.增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法，所述熱固性聚合物復(fù)合物包含經(jīng)涂覆的纖 維，涂料用作用于向熱固性聚合物中引入碳納米管的媒介，所述增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合 物的制備包含下列步驟-提供纖維；-制備包含碳納米管和聚合物基料的涂料； -將所述涂料施加到所述纖維上以獲得經(jīng)涂覆的纖維；-將所述經(jīng)涂覆的纖維用熱固性聚合物的前體浸漬，并使部分碳納米管從該涂料轉(zhuǎn)移 到熱固性聚合物的前體中；-將含有經(jīng)涂覆的纖維和轉(zhuǎn)移的碳納米管的所述前體固化，以獲得增強(qiáng)的熱固性聚合 物復(fù)合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該熱固性聚合物包含選自環(huán)氧樹脂、乙烯基酯、不飽和 聚酯、酚醛樹脂及其共混物和共聚物的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項的方法，其中涂料中碳納米管和聚合物基料之間的重量 比大于或等于1 9。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中涂料中碳納米管和聚合物基料之間的重量比 大于或等于1 4。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中增強(qiáng)的復(fù)合物中碳納米管和熱固性聚合物之 間的重量比大于1 1000。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中聚合物基料選自芳族聚(羥基醚)(苯氧樹 脂)、硅烷及其共混物和/或共聚物。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中碳納米管在分散于涂料中之前分散于溶劑中。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中在浸漬之前，熱固性聚合物的前體包含碳納米管。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中纖維選自碳、聚芳酰胺、玻璃及其混合物。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項的方法，其中纖維選自碳纖維、玻璃纖維及其混合物。
11.纖維涂料組合物，其包含-聚合物基料，該基料選自芳族聚(羥基醚)(苯氧樹脂)、硅烷及其共混物和/或共聚物；-碳納米管，其中碳納米管和聚合物基料之間的重量比大于1 9。
全文摘要
本發(fā)明涉及增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備方法，所述熱固性聚合物復(fù)合物包含經(jīng)涂覆的纖維，該涂料用作用于向熱固性聚合物中引入碳納米管的媒介，所述增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物的制備包含下列步驟提供纖維；制備包含碳納米管和聚合物基料的涂料；將所述涂料施加到所述纖維上以獲得經(jīng)涂覆的纖維；將所述經(jīng)涂覆的纖維用熱固性聚合物的前體浸漬，并使部分碳納米管從該涂料轉(zhuǎn)移到熱固性聚合物的前體中；將含有經(jīng)涂覆的纖維和轉(zhuǎn)移的碳納米管的所述前體固化，以獲得增強(qiáng)的熱固性聚合物復(fù)合物。
文檔編號C08J5/06GK102099403SQ200980127570
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者A·瓦萊爾, A·高達(dá)拉, F·路易斯, I·威爾伯斯特, L·梅佐, O·羅齊茲, S·羅默韋 申請人:勒芬天主教大學(xué), 納諾塞爾股份有限公司