CN104527176B - 一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法 - Google Patents

一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，涉及一种碳纳米管纸/玻璃纤维复合材料的制备方法。本发明是要解决碳纳米管纸/树脂基复合材料无法兼具有较高的力学性能，阻燃性能和耐热性能的技术问题。本发明方法：一、制备PDMS的氯仿溶液；二、制备碳纳米管纸；三、高温固化复合。本发明的优点：一、本发明制备的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料兼具有较高的力学性能，阻燃性能和耐热性能。

Description

一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法
技术领域
本发明涉及一种碳纳米管纸/玻璃纤维复合材料的制备方法。
技术背景
树脂基复合材料具有低密度高强度的特点，使得其在民用和军用领域的应用比例有着巨大的提高。例如，运输客机和汽车的承载结构的内外妆饰部件、民用建筑、公共场所的基础设施，甚至军用战斗机以及航天领域中的运载火箭和卫星的结构部件的防热涂层都大量的采用树脂基复合材料。树脂基复合材料带来如此多优点的同时也具有一些潜在的应用危险，比如更高的可燃性和有毒性。因为绝大多数的树脂都是有机成分，所以具有极高的可燃性和有毒气体的释放能力。所以，当采用树脂复合材料的主体发生火灾时将对人们的生命安全带来极大的危害，所以阻燃材料的加入对于减少火灾危害具有很重要的意义。
目前已报道的阻燃材料主要可以分为两种方式，其中一种是将阻燃性的纳米颗粒添加到树脂中，通过机械式的搅拌，超声等方式进行混合。填入无机纳米颗粒为不易燃物质，从而使得复合材料的阻燃性能得以提高，这类填料已报道的主要有不同构型的纳米倍半硅氧烷(POSS)、纳米粘土、三氧化二锑、金属氢氧化物、硅系阻燃剂、卤系阻燃剂和磷系阻燃剂等。这些阻燃剂虽然能够一定程度上的提高复合材料的阻燃性能，但是也存在诸多的缺点，例如，无机颗粒在树脂中的分散问题很难得以解决，这种分散性的不均匀使得材料物相之间发生严重的界面分离，尤其是当材料作为力学承载结构时，对材料的力学性能产生很大的影响，此外这种物理性添加阻燃颗粒只能在一定程度上产生阻燃特性，由于纳米颗粒之间是非连续相，而树脂作为连续相存在于复合材料体系中，非连续相并不能完全阻止树脂与火源的接触，从而对于大幅度提高材料的阻燃性能存在很大难度。物质间的难以相容的物性以及阻燃的局限性使得这种阻燃材料的应用具有一定的限制。
碳纳米管纸一般是指通过真空吸滤的办法在一定孔径的滤膜上沉积稀释的碳纳米管溶液后形成的均一的具有一定力学强度的二维碳纳米管材料。这种材料的优点是用微观的纳米管材料制备出宏观的薄膜材料，所以材料的特性既保持了微观纳米管的特性，又具有宏观薄膜材料的特性。而之所以将碳纳米管制备成宏观二维薄膜，是因为薄膜的致密性要远高于分散的纳米管的致密性，所以能够完全隔离燃烧源与内部的材料表面。而且纳米纸型的碳材料能够更好的实施材料的成型，可以通过各种复合材料的成型手段直接与基体部分一体化成型。降低了复合材料的制备复杂性和可行性，要远优越于分散的纳米管涂料等粉末状碳材料。但是碳纳米管纸的力学性能是一直是影响其应用的一个主要因素，大多数的改性后均对纳米管纸的表面特性产生了一定的破坏，从而大大提高了碳纳米管纸的制备难度，力学性能较差。
发明内容
本发明是要解决碳纳米管纸/树脂基复合材料无法兼具有较高的力学性能，阻燃性能和耐热性能的技术问题，而提供一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法。
本发明的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法是按以下步骤进行的：
一、制备PDMS的氯仿溶液：将PDMS和固化剂均匀混合，然后溶解在氯仿中，得到PDMS的氯仿溶液；所述的PDMS和固化剂的质量比为10:1；所述的PDMS的氯仿溶液中PDMS的质量浓度为0.1wt％～2wt％；所述的固化剂为乙烯基三氯硅烷；
二、制备碳纳米管纸：将单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散20min～30min，得到糊状混合物，将糊状混合物与去离子水均匀混合，超声分散2h，得到分散的碳纳米管悬浊液，对分散的碳纳米管悬浊液进行真空吸滤，得到未改性的碳纳米管纸，再用步骤一制备的PDMS的氯仿溶液对未改性的碳纳米管纸进行真空吸滤，吸滤结束后将滤膜在室温下干燥12h，将碳纳米管纸从干燥的滤膜上脱离，得到改性的碳纳米管纸；所述的单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:(5～30)；所述的三辊研磨机的三个滚轮的剪切速度之比为1:3:9，三个滚轮间的间隙分别为20μm～30μm，10μm～20μm和5μm～5μm；所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为50mg/L～500mg/L；所述的滤膜的表面孔洞的尺寸为20μm；所述的超声分散时超声功率为750W，放大倍率为40％；三、高温固化复合：将步骤二得到的改性的碳纳米管纸剪切成尺寸为长×宽为100mm x 100mm，然后置于玻璃纤维预浸料的一侧，得到复合材料，采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为1Mpa～4Mpa的条件下进行高温固化，得到高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料；所述的高温固化为在温度为80℃的条件下固化3h，然后在温度为100℃的条件下固化3h，最后在温度为150℃的条件下固化5h；所述的玻璃纤维预浸料尺寸为长×宽为100mm x 100mm。
曲拉通X-100中文别名是辛基苯基聚氧乙烯醚，分子结构式为
本发明的原理：
本发明是基于碳纳米管具有耐氧化的热稳定性，将碳纳米管制备成具有一定厚度和柔韧性的碳纳米管纸，然后通过物理方法在不影响碳纳米管纸的力学性能的基础上，对碳纳米管纸进行改性，使得碳纳米管纸的热稳定性和阻燃性能具有明显提高；由于碳材料的密度小并且易于复合等特点，使其在阻燃领域具有潜在的广泛应用。
本发明选用PDMS溶液二次吸滤的方法使得PDMS能够很好的包覆在碳纳米管的周围，而PDMS为柔性的高分子材料，所以其能更好的提高碳纳米管纸的柔韧性。当包覆后的碳纳米管纸受到高温氧化时，PDMS在一定温度下即可氧化分解成二氧化硅，见式一，生成的二氧化硅可以作为保护层包覆在碳纳米管纸表面，而二氧化硅具有很好的耐氧化、耐热性能和阻燃特性，这样就使得碳纳米管纸具有较高的耐氧化和阻燃特性，从而保护机体复合材料层，即在实际应用中分解的碳纳米管纸可作为阻燃材料保护内层的材料。
本发明的优点：
一、本发明步骤二制备的改性的碳纳米管纸的强度为30MPa，断裂延伸率为0.4％；
二、本发明制备的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的最大热释放速率为273kw/m2，相比于普通的碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率降低了17％，同时推迟燃烧时间5s，提升了阻燃性能；
三、本发明步骤三制备的碳纳米管纸的终止氧化温度相比于普通的碳纳米管纸提高了105℃，热氧化起始温度提高了66℃，热氧化性能有所提高。
附图说明
图1是试验一步骤二得到的未改性的碳纳米管的SEM图；
图2是试验一步骤二得到的改性的碳纳米管纸的SEM图；
图3是试验二得到的高温氧化后的碳纳米管纸的SEM图；
图4为热失重曲线图，曲线1为试验三中步骤一得到的碳纳米管纸的热失重曲线，曲线2为试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的热失重曲线；
图5为微商热重曲线图，曲线1为试验三中步骤一得到的碳纳米管纸的微商热重曲线，曲线2为试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的微商热重曲线；
图6为试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的力学性能测试图；
图7是试验四中阻燃性能测试图，曲线1为试验三得到的碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率曲线，曲线2为试验一得到的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率曲线。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式是一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，具体是按以下步骤进行的：
一、制备PDMS的氯仿溶液：将PDMS和固化剂均匀混合，然后溶解在氯仿中，得到PDMS的氯仿溶液；所述的PDMS和固化剂的质量比为10:1；所述的PDMS的氯仿溶液中PDMS的质量浓度为0.1wt％～2wt％；所述的固化剂为乙烯基三氯硅烷；
二、制备碳纳米管纸：将单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散20min～30min，得到糊状混合物，将糊状混合物与去离子水均匀混合，超声分散2h，得到分散的碳纳米管悬浊液，对分散的碳纳米管悬浊液进行真空吸滤，得到未改性的碳纳米管纸，再用步骤一制备的PDMS的氯仿溶液对未改性的碳纳米管纸进行真空吸滤，吸滤结束后将滤膜在室温下干燥12h，将碳纳米管纸从干燥的滤膜上脱离，得到改性的碳纳米管纸；所述的单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:(5～30)；所述的三辊研磨机的三个滚轮的剪切速度之比为1:3:9，三个滚轮间的间隙分别为20μm～30μm，10μm～20μm和5μm～5μm；所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为50mg/L～500mg/L；所述的滤膜的表面孔洞的尺寸为20μm；所述的超声分散时超声功率为750W，放大倍率为40％；三、高温固化复合：将步骤二得到的改性的碳纳米管纸剪切成尺寸为长×宽为100mm x 100mm，然后置于玻璃纤维预浸料的一侧，得到复合材料，采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为1Mpa～4Mpa的条件下进行高温固化，得到高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料；所述的高温固化为在温度为80℃的条件下固化3h，然后在温度为100℃的条件下固化3h，最后在温度为150℃的条件下固化5h；所述的玻璃纤维预浸料尺寸为长×宽为100mm x 100mm。
本实施方式的原理：
本实施方式是基于碳纳米管具有耐氧化的热稳定性，将碳纳米管制备成具有一定厚度和柔韧性的碳纳米管纸，然后通过物理方法在不影响碳纳米管纸的力学性能的基础上，对碳纳米管纸进行改性，使得碳纳米管纸的热稳定性和阻燃性能具有明显提高；由于碳材料的密度小并且易于复合等特点，使其在阻燃领域具有潜在的广泛应用。
本实施方式选用PDMS溶液二次吸滤的方法使得PDMS能够很好的包覆在碳纳米管的周围，而PDMS为柔性的高分子材料，所以其能更好的提高碳纳米管纸的柔韧性。当包覆后的碳纳米管纸受到高温氧化时，PDMS在一定温度下即可氧化分解成二氧化硅，见式一，生成的二氧化硅可以作为保护层包覆在碳纳米管纸表面，而二氧化硅具有很好的耐氧化、耐热性能和阻燃特性，这样就使得碳纳米管纸具有较高的耐氧化和阻燃特性，从而保护机体复合材料层，即在实际应用中分解的碳纳米管纸可作为阻燃材料保护内层的材料。
本实施方式的优点：
一、本实施方式步骤二制备的改性的碳纳米管纸的强度为30MPa，断裂延伸率为0.4％；
二、本实施方式制备的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的最大热释放速率为273kw/m2，相比于普通的碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率降低了17％，同时推迟燃烧时间5s，提升了阻燃性能；
三、本实施方式步骤三制备的碳纳米管纸的终止氧化温度相比于普通的碳纳米管纸提高了105℃，热氧化起始温度提高了66℃，热氧化性能有所提高。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的PDMS的氯仿溶液中PDMS的质量浓度为1wt％～1.5wt％。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二之一不同的是:步骤二中所述的单壁和多壁碳纳米管纯度大于90％，单壁和多壁碳纳米管长度均为30μm～70μm，多壁碳纳米管的直径为20nm～50nm，单壁碳纳米管的直径为2nm～6nm。其它与具体实施方式一至二之一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中所述的单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:(10～20)。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中将单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散25min，得到糊状混合物。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为200mg/L～400mg/L。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为4Mpa的条件下进行高温固化，得到高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三中所述的玻璃纤维预浸料为双酚A型环氧树脂玻璃纤维预浸料，型号为EX-2511-1A。其它与具体实施方式一至七之一相同。
采用下述试验验证本发明效果：
试验一：本试验为一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，具体是按以下步骤进行的：
一、制备PDMS的氯仿溶液：将PDMS和固化剂均匀混合，然后溶解在氯仿中，得到PDMS的氯仿溶液；所述的PDMS和固化剂的质量比为10:1；所述的PDMS的氯仿溶液中PDMS的质量浓度为1wt％；所述的固化剂为乙烯基三氯硅烷；
二、制备碳纳米管纸：将单壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散25min，得到糊状混合物，将糊状混合物与去离子水均匀混合，超声分散2h，得到分散的碳纳米管悬浊液，对分散的碳纳米管悬浊液进行真空吸滤，得到未改性的碳纳米管纸，再用步骤一制备的PDMS的氯仿溶液对未改性的碳纳米管纸进行真空吸滤，吸滤结束后将滤膜在室温下干燥12h，将碳纳米管纸从干燥的滤膜上脱离，得到改性的碳纳米管纸；所述的单壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:20；所述的三辊研磨机的三个滚轮的剪切速度之比为1:3:9，三个滚轮间的间隙分别为20μm～30μm，10μm～20μm和5μm～5μm；所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为300mg/L；所述的滤膜的表面孔洞的尺寸为20μm；所述的超声分散时超声功率为750W，放大倍率为40％；
三、高温固化复合：将步骤二得到的改性的碳纳米管纸剪切成尺寸为长×宽为100mm×100mm，然后置于玻璃纤维预浸料的一侧，得到复合材料，采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为4MPa的条件下进行高温固化，得到高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料；所述的高温固化为在温度为80℃的条件下固化3h，然后在温度为100℃的条件下固化3h，最后在温度为150℃的条件下固化5h；所述的玻璃纤维预浸料尺寸为长×宽为100mm×100mm。
步骤二中所述的单壁碳纳米管纯度大于90％，单壁碳纳米管长度为50μm，单壁碳纳米管的直径为5nm；步骤三中所述的玻璃纤维预浸料为双酚A型环氧树脂玻璃纤维预浸料，型号为EX-2511-1A。
图1是试验一步骤二得到的未改性的碳纳米管的SEM图，从图中可以看出未改性的碳纳米管形成无序的网络结构。
图2是试验一步骤二得到的改性的碳纳米管纸的SEM图，从图中可以看出改性的碳纳米管纸网络之间的孔洞被PDMS填充，由于PDMS具有高度的柔韧性，且将改性的碳纳米管纸的网络互相连接起来，使得改性的碳纳米管纸能够成为柔韧的一体，这不仅提高了碳纳米管纸的柔韧性，并且还能改善碳纳米管纸的力学性能。
试验二：将试验一步骤二得到的改性的碳纳米管纸放在马弗炉中在空气和温度为450℃的条件下保温2h，自然冷却得到高温氧化后的碳纳米管纸。
图3是试验二得到的高温氧化后的碳纳米管纸的SEM图，从图中可以看出包覆上的PDMS聚合物经高温后产生了分解，形成了无机的二氧化硅颗粒，由于这些二氧化硅纳米颗粒具有较高的耐热性能和阻燃性能，这能够大幅度的提高碳纳米管纸的耐热阻燃性能。
试验三：本试验为对比试验：
一、制备碳纳米管纸：将单壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散25min，得到糊状混合物，将糊状混合物与去离子水均匀混合，超声分散2h，得到分散的碳纳米管悬浊液，将分散的碳纳米管悬浊液进行真空吸滤，吸滤结束后将滤膜在温度为90℃的条件下干燥7h，将碳纳米管从干燥的滤膜上脱离，得到碳纳米管纸；所述的单壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:20；所述的三辊研磨机的三个滚轮的剪切速度之比为1:3:9，三个滚轮间的间隙分别为20μm～30μm，10μm～20μm和5μm～5μm；所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为200mg/L；所述的滤膜的表面孔洞的尺寸为20μm；所述的超声分散时超声功率为750W，放大倍率为40％；
二、高温固化复合：将步骤一得到的碳纳米管纸剪切成尺寸为长×宽为100mm×100mm，然后置于玻璃纤维预浸料的一侧，得到复合材料，采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为4MPa的条件下进行高温固化，得到碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料；所述的高温固化为在温度为80℃的条件下固化3h，然后在温度为100℃的条件下固化3h，最后在温度为150℃的条件下固化5h；所述的玻璃纤维预浸料尺寸为长×宽为100mm×100mm。
图4热失重曲线图，曲线1为试验三中步骤一得到的碳纳米管纸的热失重曲线，曲线2为试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的热失重曲线，从图中可以看出试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的耐热性能有所提高，热氧化起始温度由试验三中步骤一得到的碳纳米管纸的503℃提高至569℃。对于试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸，曲线第一步的失重台阶为PDMS的氧化分解峰，经过氧化后PDMS分子中失去有机部分形成二氧化硅包覆在纳米纸表面，阻止了部分氧气氧化碳纳米管纸所以氧化起始温度有所提高。由终止氧化温度可以看出试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的终止氧化温度由试验三中步骤一得到的碳纳米管纸的735℃提高至840℃，同样可以说明试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸包覆的氧化硅层阻止了氧气对碳纳米管纸的氧化，说明试验一的包覆对阻止碳纳米管纸氧化起到有效的作用。
图5为微商热重曲线图，曲线1为试验三中步骤一得到的碳纳米管纸的微商热重曲线，曲线2为试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的微商热重曲线，从图中可以看出试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的热氧化最大失重速率峰的温度有所提高，并且热氧化速率明显降低，这表明二氧化硅层使得氧气对碳纳米管纸的热氧化速率起到了阻止的作用，基于以上热分析可知经过PDMS包覆后，使得PDMS在400℃左右氧化分解形成二氧化硅层，形成的二氧化硅层包覆在碳纳米管纸的表面，从而使得后期的碳纳米管纸得到了保护，达到了提高碳纳米管纸的热稳定的作用。
图6为试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸的力学性能测试图，从图中可以看出试验一步骤三得到碳纳米管纸的强度为30MPa，断裂延伸率为0.4％，这是由于PDMS的包覆使得碳纳米管纸之间产生链接，所以能够提高碳纳米管纸的断裂强度。
试验四：对试验三得到的碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料和试验一得到的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料进行阻燃性能测试：采用锥形量热仪对其进行热释放速率的性能的测试，测试热源的功率密度是50kw/m2，测试时间为290s。
图7是试验四中阻燃性能测试图，曲线1为试验三得到的碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率曲线，曲线2为试验一得到的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率曲线，从图中可以看出试验一得到的高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率峰值为273kw/m2，峰值时间为40s；试验三得到的碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的热释放速率曲线的热释放速率的峰值为327kw/m2，峰值时间为35s。热释放速率数值表明，试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸降低了基体材料的燃烧速率并且延迟了基体材料最大燃烧的时间，最大热释放速率降低了17％，推迟燃烧时间为5s，说明试验一中步骤二得到的改性的碳纳米管纸对树脂基复合材料的阻燃产生了有效的作用。

Claims (8)

1.一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法是按以下步骤进行的：
一、制备PDMS的氯仿溶液：将PDMS和固化剂均匀混合，然后溶解在氯仿中，得到PDMS的氯仿溶液；所述的PDMS和固化剂的质量比为10:1；所述的PDMS的氯仿溶液中PDMS的质量浓度为0.1wt％～2wt％；所述的固化剂为乙烯基三氯硅烷；
二、制备碳纳米管纸：将单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散20min～30min，得到糊状混合物，将糊状混合物与去离子水均匀混合，超声分散2h，得到分散的碳纳米管悬浊液，对分散的碳纳米管悬浊液进行真空吸滤，得到未改性的碳纳米管纸，再用步骤一制备的PDMS的氯仿溶液对未改性的碳纳米管纸进行真空吸滤，吸滤结束后将滤膜在室温下干燥12h，将碳纳米管纸从干燥的滤膜上脱离，得到改性的碳纳米管纸；所述的单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:(5～30)；所述的三辊研磨机的三个滚轮的剪切速度之比为1:3:9，三个滚轮间的间隙分别为20μm～30μm，10μm～20μm和5μm～5μm；所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为50mg/L～500mg/L；所述的滤膜的表面孔洞的尺寸为20μm；所述的超声分散时超声功率为750W，放大倍率为40％；
三、高温固化复合：将步骤二得到的改性的碳纳米管纸剪切成尺寸为长×宽为100mm×100mm，然后置于玻璃纤维预浸料的一侧，得到复合材料，采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为1Mpa～4Mpa的条件下进行高温固化，得到高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料；所述的高温固化为在温度为80℃的条件下固化3h，然后在温度为100℃的条件下固化3h，最后在温度为150℃的条件下固化5h；所述的玻璃纤维预浸料尺寸为长×宽为100mm×100mm。
2.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤一中所述的PDMS的氯仿溶液中PDMS的质量浓度为1wt％～1.5wt％。
3.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤二中所述的单壁和多壁碳纳米管纯度大于90％，单壁和多壁碳纳米管长度均为30μm～70μm，多壁碳纳米管的直径为20nm～50nm，单壁碳纳米管的直径为2nm～6nm。
4.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤二中所述的单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100的质量比为1:(10～20)。
5.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤二中将单壁或多壁碳纳米管和曲拉通X-100均匀混合，用三辊研磨机进行分散25min，得到糊状混合物。
6.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤二中所述的分散的碳纳米管悬浊液的浓度为200mg/L～400mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤三中采用真空袋压法将复合材料在热压罐中压力为4Mpa的条件下进行高温固化，得到高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料。
8.根据权利要求1所述的一种高柔韧性碳纳米管纸/玻璃纤维阻燃复合材料的物理制备方法，其特征在于步骤三中所述的玻璃纤维预浸料为双酚A型环氧树脂玻璃纤维预浸料。
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