一种自修复环氧树脂及自修复环氧树脂/碳纤维复合材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种自修复环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述方法具体为：步骤一、通过pickering乳液模板法进行微胶囊结构设计，以mofs和sio2为稳定粒子，环氧树脂e812为油相，制备稳定的环氧树脂油滴，采用界面反应使环氧树脂油滴表面形成稳定的pu壳层，制备出负载活性环氧树脂修复剂的微胶囊；步骤二、利用步骤一得到的微胶囊壳层mofs的特异性吸附作用对阳离子催化型固化剂bf3·
o(et)2进行吸附，再通过沉淀析出法形成一层ps壳层，得到负载双组份活性修复剂的双壳层微胶囊；步骤三、以四乙烯五胺为固化剂，将步骤二得到的微胶囊混入环氧树脂中参与固化，环氧树脂：微胶囊：四乙烯五胺的质量比＝1：0.1：0.143，固化程序为：室温放置三天进行预固化再接着110℃固化0.5h，在标准模具中进行环氧树脂加工得到自修复环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种自修复环氧树脂的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述pickering乳液模板法具体为：将二氧化硅纳米颗粒和mofs按照质量比2:1～2的比例加入到含有0.6～2wt％pva的去离子水中，超声震荡使其分散均匀，加入油相环氧树脂e812，控制水相和油相体积比为3～8:1，采用高速匀浆机对混合物进行分散，形成稳定的o/w型pickering乳液。3.根据权利要求1所述的一种自修复环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤二具体为：将微胶囊置于可密封容器中，真空后注入bf3·
o(et)2至浸没微胶囊粉末，静置0.5～2h进行吸附，去除剩余的bf3·
o(et)2液体，搅拌加入10～20ml体积比1～3％的二氯甲烷聚苯乙烯溶液至浸没微胶囊，缓慢滴加10～20ml无水乙醇于悬浊液中，过滤收集微胶囊，用无水乙醇洗涤三次，自然干燥，制备得到负载双组份活性修复剂的双壳层微胶囊。4.一种自修复环氧树脂/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法具体为：步骤一、通过pickering乳液模板法进行微胶囊结构设计，以mofs和sio2为稳定粒子，环氧树脂e812为油相，制备稳定的环氧树脂油滴，采用界面反应使环氧树脂油滴表面形成稳定的pu壳层，制备出负载活性环氧树脂修复剂的微胶囊；步骤二、利用步骤一得到的微胶囊壳层mofs的特异性吸附作用对阳离子催化型固化剂bf3·
o(et)2进行吸附，再通过沉淀析出法形成一层ps壳层，得到负载双组份活性修复剂的双壳层微胶囊；步骤三、以四乙烯五胺为固化剂，将步骤二得到的微胶囊混入环氧树脂中，环氧树脂、微胶囊与四乙烯五胺的质量比为1：0.1：0.143；步骤四、将碳纤维布浸入到混有均匀分散微胶囊的环氧树脂上浆剂中，室温下浸润30min进行碳纤维布表面界面处理，再将涂覆有微胶囊的碳纤维布分散到步骤三的环氧树脂中进行固化，固化程序为：室温放置三天进行预固化再接着110℃固化0.5h，成型后制备得到自修复环氧树脂/碳纤维复合材料。5.根据权利要求4所述的一种自修复环氧树脂/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述pickering乳液模板法具体为：将二氧化硅纳米颗粒和mofs按照质量比2:1～2的比例加入到含有0.6～2wt％pva的去离子水中，超声震荡使其分散均匀，加入油相环氧树脂e812，控制水相和油相体积比为3～8:1，采用高速匀浆机对混合物进行分散，形成稳定的o/w型pickering乳液。6.根据权利要求4所述的一种自修复环氧树脂/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在
于：所述步骤二具体为：将微胶囊置于可密封容器中，真空后注入bf3·
o(et)2至浸没微胶囊粉末，静置0.5～2h进行吸附，去除剩余的bf3·
o(et)2液体，搅拌加入10～20ml体积比1～3％的二氯甲烷聚苯乙烯溶液至浸没微胶囊，缓慢滴加10～20ml无水乙醇于悬浊液中，过滤收集微胶囊，用无水乙醇洗涤三次，自然干燥，制备得到负载双组份活性修复剂的双壳层微胶囊。

技术总结
一种自修复环氧树脂及自修复环氧树脂/碳纤维复合材料的制备方法，属于微胶囊和环氧树脂复合材料制备技术领域。本发明的目的是为了解决现有可修复树脂基复合材料修复效率，修复速率慢，甚至需要外界能量辅助修复的问题，提供一种新型负载双组份修复剂的双壳层微胶囊的制备方法，并进一步提供一种具有室温快速高效“一体化”自修复环氧树脂/碳纤维复合材料的加工方法。本发明提供的制备方法及策略为环氧热固性树脂基复合材料的树脂和树脂基与纤维界面的室温快速高效“一体化”自修复提供了全新的路径，实现了复合材料真正意义上的智能自修复。修复。修复。


技术研发人员：胡桢 原玮颢 胡江涛 刘丽 黄玉东
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/10/8