CN108841149B - 一种可回收的热固性碳纤维复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑料，特别是涉及一种可回收的热固性碳纤维增强材料，含有碳纤维长丝、第一热固性生物降解塑料基体层、第二热固性生物降解塑料基体层，其中，碳纤维长丝在第二热固性生物降解塑料基体层内，第二热固性生物降解塑料基体层在第一热固性生物降解塑料基体层内，碳纤维长丝表面包覆有脂肪族聚酯制成的脂肪族聚酯层，且脂肪族聚酯层表面具有直径为0.5～3微米的孔。本发明制备的复合材料具有优异耐高温、耐溶剂和耐气候性，并且机械强度更高，使用寿命结束后，可以在自然堆肥条件下，快速降解生物降解塑料基体，不会污染环境并可以低成本的回收碳纤维长丝，节约成本。

Description

一种可回收的热固性碳纤维复合材料

技术领域

本发明涉及一种复合材料，特别是涉及一种可回收的热固性碳纤维增强材料。

背景技术

碳纤维增强复合材料是通过在塑料制品中加入碳纤维制品来提高材料的机械性能，具有强度高、耐溶剂性、抗老化、耐疲劳和抗蠕变性能高、质量轻等优良性能，广泛运用于交通运输、航空航天和生产生活中。现阶段碳纤维增强复合材料主要可分为碳纤维增强热塑性复合材料和碳纤维增强热固性复合材料。

但是，一般的碳纤维复合材料在使用寿命结束以后，不能被微生物分解，也难以回收利用，只能成为垃圾，污染环境。目前，可以使用化学回收法对碳纤维复合材料的树脂进行化学回收，进而分离、回收碳纤维。但对于碳纤维长丝增强复合材料一般需要把经过粉碎，切断长丝，所以碳纤维长丝是难以回收的，造成了大量的资源浪费。

为了解决上述问题，人们在积极寻找上述的替代品，其中生物降解塑料是环境友好材料，可以被微生物分解，不会造成环境污染；碳纤维长丝增强生物降解塑料的塑料基体被微生物分解以后，碳纤维长丝可以被有效的回收。但是，生物降解塑料的机械性能较差，与碳纤维的界面粘结性差，碳纤维增强生物降解塑料的机械性能不高。比如专利CN101967271A提出来一种碳纤维增强聚乳酸复合材料。专利CN102532832A提出通过对碳纤维进行氧化改性，提高碳纤维与聚乳酸的粘结性和浸润效果。专利CN104774437A提出在氧化改性的基础上添加接枝改性，提高碳纤维有机物的含量，进一步提高聚乳酸与碳纤维的界面相容性，提高浸润效果。以上公知技术虽然提高了碳纤维增强聚乳酸复合材料的机械性能，但是改进效果尚有待进一步提高，以达到实际使用要求。

发明内容

为了解决上述问题，提高碳纤维和聚乳酸等有机生物降解聚合物的界面相容性，提高环境友好型碳纤维增强材料的力学性能，本发明提供了一种可回收的热固性碳纤维复合材料，并提供一种制备该热固性碳纤维复合材料的方法。

一种可回收的热固性碳纤维复合材料，含有碳纤维长丝、第一热固性生物降解塑料基体层、第二热固性生物降解塑料基体层，其中，所述的碳纤维长丝在第二热固性生物降解塑料基体层内，所述的第二热固性生物降解塑料基体层在所述的第一热固性生物降解塑料基体层内。

碳纤维长丝是指聚丙烯腈、沥青和纤维素为原料制备的长度大于10cm的碳纤维单丝或碳纤维束，可以增强塑料的力学性能。

进一步的，碳纤维长丝表面包覆有脂肪族聚酯制成的脂肪族聚酯层，且脂肪族聚酯层表面具有直径为0.5～3微米的孔。

脂肪族聚酯是由至少一种不含苯环的多羟基的醇、多羟基的醛、多羟基的酮、多羟基的酸或酸酐等多羟基化合物和至少一种多元脂肪酸及其酸酐或至少一种无机多元酸反应得到缩聚物。与碳纤维和有机聚合物基体界面相容性良好，可以提高碳纤维长丝与第二生物降解塑料基体层的粘结性，提高复合材料的机械性能。并且，在脂肪族聚碳酸酯层表面的微孔可以让第二生物降解塑料基体层进入，起到锚固作用，提高碳纤维长丝同第二生物降解塑料基体之间的黏附力。优选微孔直径为1～2.5微米。

进一步的，所述的脂肪族聚酯是交联的多元脂肪酸和多元脂肪醇的共聚物，且多元羧酸和多元醇中至少含有一种官能度大于等于3的羧酸或醇。脂肪族聚酯的交联可以保证碳纤维长丝表面包覆的脂肪族聚酯层可以在复合材料制备过程中不变形，其中的微孔不会消失，让第二生物降解塑料基体层进入微孔中，与碳纤维长丝成为一个整体。

含有3个或以上羧基的脂肪酸包括但不限于柠檬酸、1,2,3-丙三甲酸、1,2,3,4-丁烷四甲酸、1,2,3,4-环丁烷四甲酸、1,2,3,4-环戊烷四甲酸、1,2,3-环己三甲酸、1,2,4-环己三甲酸、1,3,5-环己三甲酸、1,2,4,5-环己四甲酸、谷氨酸四乙酸、聚马来酸、聚丙烯酸或聚柠檬酸中的一种或多种。

含有3个或以上羟基的脂肪醇包括但不限于甘油(丙三醇)、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,2,6-己三醇、季戊四醇、三季戊四醇、二季戊四醇、三羟甲基丙烷、丙氧基化新戊四醇、乙氧基化季戊四醇、乙氧基化三羟甲基丙烷、木糖醇、山梨醇、葡萄糖、果糖或蔗糖中的一种或多种。

进一步的，所述的脂肪族聚酯包含聚柠檬酸甘油酯、聚1,2,3-丙三甲酸甘油酯、聚1,2,3-环己三甲酸季戊四醇酯、聚1,2,4,5-环己4甲酸二季戊四醇酯、柠檬酸-聚乙二醇共聚物或丁二酸-辛二醇-丙三醇共聚物中的一种或多种。

进一步的，所述的脂肪族聚酯包含柠檬酸-聚乙二醇共聚物或丁二酸-辛二醇-丙三醇共聚物中的一种或两种。

所述第一热固性生物降解塑料基体层含有以下组分：

所述第二生物降解塑料基体层含有以下组分：

第一热固性生物降解塑料基体层是由能被环境中的微生物分解的塑料和交联剂反应制备的热固性塑料基体层，作为材料的外层，提供力学性能，并能减少复合材料对环境的污染。

第二热固性生物降解塑料基体层是由能被环境中的微生物分解的塑料和交联剂反应制备的热固性塑料基体层。用其浸润并包裹碳纤维长丝，同碳纤维长丝的界面黏附力好，也与外层材料的界面黏附力好，用于胶粘碳纤维长丝和第一热固性生物降解塑料基体层，从而提高材料的总体力学性能。

聚乳酸(PLA)为主要的基体材料，保证材料的机械强度和生物降解性，降低其对环境的污染。聚乳酸选自L-乳酸均聚物、D-乳酸均聚物、L,D-乳酸共聚物中的一种或一种以上。

热塑性聚氨酯(TPU)是由低聚物二元醇软段和二异氰酸酯扩链剂硬段构成的线型嵌段共聚物，增加材料的韧性和熔融流动性。在第一热固性生物降解塑料基体层中热塑性聚氨酯含量大于50重量份，强度降低，生物降解性不足；当其含量小于10重量份，材料的韧性不足，容易破损，影响使用效果；优选为20～40重量份。同时，为了保证第二生物降解塑料基体层具有比第一生物降解塑料基体层更好的流动性，保证其对碳纤维长丝的浸润效果，提高界面的相容性，在第二热固性生物降解塑料基体层中热塑性聚氨酯含量要比第一热固性生物降解塑料基体层中更多，优选为120～140重量份。热塑性聚氨酯选自聚酯型TPU、聚醚型TPU中的一种或两种的混合物，具体如己内酯TPU、聚羧酸酯TPU、聚碳酸酯TPU、四氢呋喃聚醚型TPU，优选聚碳酸酯TPU。

聚乙二醇二缩水甘油醚是一种环氧化合物，能够与聚乳酸、热塑性聚氨酯反应，且其对聚乳酸、热塑性聚氨酯还有一定的增塑效果，对于改善两者的相容性、界面黏附力具有优良的有益效果。优选为3～8重量份。聚乙二醇二缩水甘油醚的数均分子量为200～2000，数均分子量太小或太大，都不利于改善相容性。优选为500～1500。

第一有机盐选择可以加快聚乙二醇二缩水甘油醚与聚乳酸、热塑性聚氨酯反应速率的有机盐。其含量太少对反应的催化效果不明显，含量太多并不能加快反应速率，甚至有反效果，优选0.2～0.8重量份。

进一步的，所述的第一有机盐优选包含锌盐、钙盐、锆盐中的一种或多种，具体如乙酸锌、柠檬酸钙、柠檬酸锌、乙二酸钙、异辛酸钙、硬脂酸锌、柠檬酸锆。进一步优选为柠檬酸锌、异辛酸钙、硬脂酸锌、柠檬酸锆，更优选为柠檬酸锆。

交联是指线型或支型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程。潜伏型胶粘剂是指在一定温度以下不与聚乳酸、热塑性聚氨酯、脂肪族聚碳酸酯发生交联反应或与聚乳酸、热塑性聚氨酯、脂肪族聚碳酸酯发生交联反应的速度很慢；但当达到一定温度，交联剂可以迅速地与聚乳酸、热塑性聚氨酯、脂肪族聚碳酸酯发生交联反应。本发明的潜伏型交联剂优选为有机过氧化物交联剂。有机过氧化物是指含有过氧键的有机化合物，如二特丁基过氧化物、二异丙苯基过氧化物、特丁过氧化苯甲酸酯、特丁基异丙苯基过氧化物、双特丁基过氧化间异丙基苯、2,5二甲基-2,5-双特丁过氧化己烷。可以通过不同温度下的半衰期来选择合适的、具有潜伏性的有机过氧化物交联剂。但是值得注意的是，即使某一温度下，半衰期接近的有机过氧化物，不一定对本体系的性能提高有益。发明人发现，二异丙苯基过氧化物、特丁基异丙苯基过氧化物、双特丁基过氧化间异丙基苯、2,5二甲基-2,5-双特丁过氧化己烷对本体系特别有效。交联剂的添加量为相应生物降解塑料基体层总质量的0.1～1％，优选0.3～0.8％。

脂肪族聚碳酸酯是分子链中含有脂肪族碳酸酯基的高分子聚合物，可以生物降解。用于提高第二生物降解塑料基体层与碳纤维长丝的粘结性，优选为40～50重量份。

脂肪族聚碳酸酯主要有聚碳酸乙二酯、聚丙撑碳酸酯(PPC)、聚碳酸丙三醇酯、聚碳酸丁二酯、聚碳酸戊二酯、聚碳酸己二酯、聚碳酸辛二酯、式1所示的含环氧基团的脂肪族聚碳酸酯及其共聚酯中的一种或一种以上，优选为聚碳酸乙二酯、聚丙撑碳酸酯、聚碳酸己二酯或式1所示的含环氧基团的脂肪族聚碳酸酯及其共聚酯的一种或一种以上。

式1。

进一步的，优选聚碳酸己二酯和式1所示的含环氧基团的脂肪族聚碳酸酯的混合物。

第二有机盐选择具有催化加快PLA、TPU降解速率的有机盐，进一步降低第二生物降解塑料基体层粘度，提高流动性。优选含量为0.2～0.8重量份。

进一步的，所述的第二有机盐优选包含铁盐、铜盐、钇盐中的一种或多种，具体如乙酸铁、辛酸铁、草酸铁、硬脂酸铜、异辛酸铜、戊酸钇、硬脂酸钇。进一步，优选为辛酸铁、硬脂酸铜、异辛酸铜、戊酸钇、硬脂酸钇，更优选为硬脂酸钇。

进一步的，所述的碳纤维长丝在第二热固性生物降解塑料基体层内，所述的第二热固性生物降解塑料基体层在所述的第一热固性生物降解塑料基体层内。

进一步的，一种可回收的热固性碳纤维复合材料的制备方法，包含以下步骤：

一：将第一热固性生物降解塑料基体层的原料、第二热固性生物降解塑料基体层的原料分别熔融共混，分别制备出具有一定形状的第一和第二热固性生物降解塑料基体层的未交联原料。

熔融共混的方法包括密炼、挤出、模压等常见的聚合物加工成型方法。

二：通过缠绕、铺设等方式将碳纤维长丝放置到两层步骤一制得的第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的中间。

三：在步骤二制得的中间包含碳纤维长丝的两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的外表面，分别设置步骤一制得的第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料，得到坯料。

四：通过模具对步骤三制得的坯料加热、加压，使第一和第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料交联，得到碳纤维增强塑料。

优选在减压或真空辅助下进行模压成型，以充分排除界面间的空气，提高成型品的品质和力学性能。

进一步的，在上述的热固性碳纤维复合材料的制备步骤一前还包含表面包覆着有孔脂肪族聚酯层的碳纤维长丝的制备，包括以下步骤：

A：将多元酸和多元醇混合均匀并加热到80℃以上并保温30min以上，使其缩聚至25℃下的粘度大于10000mPa·s，小于20000mPa·s，得到脂肪族聚酯预聚物；优选加热温度为120℃以上保温时间为1h以上。

B：将脂肪族聚酯预聚物和数均粒径0.5～3微米的制孔剂共混，得到含脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的混合液。

其中，制孔剂优选为水溶性的无机盐，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、碘化钾等，优选为氯化钠、碘化钾。制孔剂数均粒径优选1～2.5微米。制孔剂的含量为脂肪族聚碳酸酯重量的1～80％，优选20～60％。

共混温度以脂肪族聚酯预聚物不发生由于继续反应造成显著的粘度变化为宜，比如在80℃以下。

C：将碳纤维长丝浸渍在步骤B制得的脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的混合液中，一定时间后取出，得到包覆有脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的碳纤维长丝；浸渍时间优选的5min以上，进一步优选在10min以上，30min以下。

D：加热步骤C制得的包覆有脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的碳纤维长丝使脂肪族聚酯预聚物交联；加热温度优选为100℃以上，进一步优选130℃以上。加热时间以足够使预聚物交联为宜，比如10min以上。

E：将步骤D制得的包覆有脂肪族聚酯预聚物交联的碳纤维长丝浸渍在制孔剂洗脱液中，溶解去除制孔剂，得到包覆有表面有孔的脂肪族聚碳酸酯层的碳纤维长丝。其中，洗脱液优选为水。

进一步的，所述的第一热固性生物降解塑料基体层的未交联原料的熔体粘度大于第二热固性生物降解塑料基体层的未交联原料。第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料处于碳纤维长丝和第一生物降解塑料基体层之间，用于粘结第一生物降解塑料基体层和碳纤维长丝，可以保证基体层能更好的浸润碳纤维长丝，减少复合材料内部缺陷，增加复合材料的均一性和完整性。第一生物降解塑料基体层作为材料的外层，能保证足够的强度和机械性能。

本发明中，未交联原料的粘度可以用熔融指数表征，熔融指数越大，则粘度越小。

本发明的有益效果：

1)本发明的一种可回收的热固性碳纤维复合材料通过在碳纤维长丝表面包裹一层与碳纤维粘结性良好的脂肪族聚酯，提高了碳纤维长丝与生物降解塑料基体的粘结性。特别的，在脂肪族聚酯表面具有微孔并且脂肪族交联确保微孔不会消失，起到锚固作用，提高碳纤维长丝同第二生物降解塑料基体之间的黏附力，增加复合材料的机械强度。

2)通过过氧化物交联剂的作用，保证第一热固性生物降解塑料基体层和第二热固性生物降解塑料基体层交联固化成热固性树脂，使复合材料具有优异耐高温、耐溶剂和耐气候性，并且机械强度更高。

3)由于基体材料的可生物降解性，塑料制品使用寿命结束后，可以在自然堆肥条件下，快速降解生物降解塑料基体，不会污染环境并可以低成本的回收碳纤维长丝，节约成本。

具体实施方式

本发明的测试项目及其测试方法：

数均粒径：激光粒度仪。

粘度：使用旋转粘度计测试脂肪族聚酯在25℃下的粘度。

熔融指数：在190℃、2160g压力条件下，平均10min通过直径为2.095mm圆管流出的塑料的质量。

拉伸强度：按照GB/T 1447-2005进行。将样品裁成Ⅱ型式样，长度250mm，厚度4mm；长度方向为碳纤维长丝方向。拉伸速度5mm/min。

弯曲强度：按照GB/T 1449-2005进行。将样品裁成长180mm，厚4mm；长度方向为碳纤维长丝方向。测试速度10mm/min。

冲击强度：按照GB/T1043-93进行，将样品裁成标准中所述的式样1，具有A型缺口的标准冲击样条。长度方向为碳纤维长丝方向。

本发明实施例和对比例所用原料如下：

【碳纤维长丝】

A：东丽株式会社产T300；

【脂肪族聚碳酸酯】

B1：聚碳酸1，6-己二酯，按照CN201510342604.9的实施例11进行制备，分子量约16万。

B2：含环氧基团的脂肪族聚碳酸酯，具有式1所示的结构，按照CN201510992989.3的实施例2进行制备，分子量约2万。

【制孔剂】

C：氯化钠，市售，使用粉碎机粉碎至数均粒径为2微米的颗粒；

【潜伏型交联剂】

D：二异丙苯基过氧化物，117℃时的半衰期为10小时，176℃时的半衰期为1min；

【聚乳酸】

E：美国NatureWorks产3001D；

【热塑性聚氨酯】

F1：聚酯型TPU，得创热塑性聚氨酯(东莞)有限公司产DECTHANE-40；

F2：聚碳酸酯型TPU，得创热塑性聚氨酯(东莞)有限公司产DECTHANE-69；

【聚乙二醇二缩水甘油醚】

G：珠海物美科技有限公司产，数均分子量1000；

【第一有机盐】

H1：柠檬酸锌，山东普利斯化工有限公司产；

H2：硬脂酸锌，杭州贸莱化工有限公司产；

H3：柠檬酸锆，昆明图特科技有限公司产；

【第二有机盐】

I1：辛酸铁，河南旗诺食品配料有限公司产；

I2：异辛酸铜；苏州甫路生物科技有限公司产；

I3：硬脂酸钇；金锦乐化学有限公司售；

【脂肪族聚酯】

J1：柠檬酸-聚乙二醇共聚物。

J2：丁二酸-辛二醇-丙三醇共聚物。

J3：聚乙二酸乙二醇酯。

实施例1～3

按照表1中的原料及其重量份，使用如下制备方法制备出一种热固性碳纤维复合材料。

热固性碳纤维复合材料的制备方法：

一：按照表1中原料配方使用双螺杆挤出机进行熔融共混后冷却、切粒，再通过模压成型分别制备厚度为0.1mm的第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料和厚度为0.05mm的第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料。挤出、模压温度为190℃。

二：将碳纤维长丝按同一方向铺设到两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的中间，长丝排列密度为每1mm宽排列100根，铺设一层。

三：在上下两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的外表面分别铺设一层第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料，得到坯料。

四：将步骤三得到的坯料多层积层，且各层的碳纤维长丝方向一致，通过真空辅助模压，得到热固性碳纤维复合材料，厚度为4mm，模压温度190℃。

实施例4～13

按照表1和表2中的原料及其重量份，使用如下制备方法制备出一种热固性碳纤维复合材料。

1、表面包覆着有孔脂肪族聚酯层的碳纤维长丝的制备方法：

A：将制备表1和表2中脂肪族聚酯所需的多元酸和多元醇混合均匀并加热到130℃并保温30min以上，使其缩聚至25℃下的粘度大于10000mPa·s，小于20000mPa·s，得到脂肪族聚酯预聚物。

B：将步骤A制得的脂肪族聚酯预聚物和数均粒径0.5～3微米的制孔剂(质量为脂肪族聚酯的50％)于70℃共混，得到含脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的混合液。

C：将碳纤维长丝浸渍在步骤B制得的含脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的混合液中20min，取出得到包覆有脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的碳纤维长丝。

D：加热步骤C制得的包覆有脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的碳纤维长丝到150℃并保温30min，使脂肪族聚酯预聚物交联。

E：将步骤D制得的表面包覆着脂肪族聚酯和制孔剂的碳纤维长丝浸渍在水中40min，溶解去除制孔剂，得到表面包覆着有孔脂肪族聚酯层的碳纤维长丝。

2、热固性碳纤维复合材料的制备方法：

一：按照表1和表2中原料配方使用双螺杆挤出机进行熔融共混后冷却、切粒，再通过模压成型分别制备第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料和第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料。

挤出、模压温度为190℃。

二：将制备的表面包覆着有孔脂肪族聚酯层碳纤维长丝按同一方向铺设到两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的中间，长丝紧密排列，铺设一层。

三：在上下两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的外表面分别铺设一层第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料。

四：在190℃通过真空辅助模压，得到热固性碳纤维复合材料。

表1：热固性碳纤维复合材料的配方

表2：热固性碳纤维复合材料的配方

表1、表2中，“()”内为两种脂肪族聚酯的质量比；“/”后数字为其添加的重量份。

对比例1

参考表1中实施例1的原料配方，没有第二热固性生物降解层，碳纤维长丝放在两层第一生物降解塑料基体层之间，再通过高温真空辅助模压得到热固性碳纤维复合材料。

对比例2

参考表1中实施例6的原料配方，没有第二热固性生物降解层，碳纤维长丝放在两层第一生物降解塑料基体层之间，再参考实施例6的制备方法得到热固性碳纤维复合材料。

对比例3

参考表1中实施例6的原料配方，在第一热固性生物降解层原料中不添加第一有机盐和潜伏型交联剂，再根据实施例6的制备方法得到热固性碳纤维复合材料。

对比例4

参考表1中实施例6的原料配方，在第一热固性生物降解层原料中不添加潜伏型交联剂，再根据实施例6的制备方法得到热固性碳纤维复合材料。

对实施例和对比例制备得到的第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料、第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料和热固性碳纤维复合材料进行性能测试，测试结果如表3所示。

表3：产品测试结果

从表3可以看出，本发明的热固性碳纤维复合材料通过对碳纤维和基体树脂的改性，提高碳纤维和基体树脂的界面粘结性，并通过树脂交联固化，大大提高了塑料的机械性能，能过更好的运用到生产生活中。并且基体树脂的生物降解性能良好，能够被微生物降解，不会对环境造成污染并可以回收其中碳纤维长丝，并重新用于同类产品的制作，节约资源和费用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可回收的热固性碳纤维复合材料，其特征在于，含有碳纤维长丝、第一热固性生物降解塑料基体层、第二热固性生物降解塑料基体层，其中，所述碳纤维长丝在第二热固性生物降解塑料基体层内，所述第二热固性生物降解塑料基体层在所述第一热固性生物降解塑料基体层内；

其中，所述第一热固性生物降解塑料基体层含有以下组分：

所述第二生物降解塑料基体层含有以下组分：

所述第一有机盐包含锌盐、钙盐或锆盐中的一种或多种；

所述第二有机盐包含铁盐、铜盐或钇盐中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种可回收的热固性碳纤维复合材料，其特征在于，所述碳纤维长丝表面包覆有脂肪族聚酯制成的脂肪族聚酯层，且脂肪族聚酯层表面具有直径为0.5～3微米的孔。

3.根据权利要求2所述的一种可回收的热固性碳纤维复合材料，其特征在于，所述脂肪族聚酯是交联的多元脂肪酸和多元脂肪醇的共聚物，且多元羧酸和多元醇中至少含有一种官能度大于等于3的羧酸或醇。

4.根据权利要求3所述的一种可回收的热固性碳纤维复合材料，其特征在于，所述脂肪族聚酯包含柠檬酸-聚乙二醇共聚物或丁二酸-辛二醇-丙三醇共聚物中一种或两种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可回收的热固性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

一：将第一热固性生物降解塑料基体层的原料、第二热固性生物降解塑料基体层的原料分别熔融共混，分别制备出第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料和第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料；

二：通过缠绕、铺设方式将碳纤维长丝放置到步骤一制得的两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的中间；

三：在步骤二制得的中间包含碳纤维长丝的两层第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料的外表面，设置步骤一制得的第一热固性生物降解塑料基体层未交联原料，得到坯料；

四：通过模具对步骤三制得的坯料加热、加压，使第一和第二热固性生物降解塑料基体层未交联原料交联，得到碳纤维增强塑料。

6.根据权利要求5所述的一种可回收的热固性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一热固性生物降解塑料基体层的未交联原料的熔体粘度大于第二热固性生物降解塑料基体层的未交联原料。

7.根据权利要求5或6所述的一种可回收的热固性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，在其步骤一前还包含表面包覆着有孔脂肪族聚酯层的碳纤维长丝的制备，包括以下步骤：

A：加热，使多元酸和多元醇缩聚至25℃下的粘度大于10000mPa·s，小于20000mPa·s，得到脂肪族聚酯预聚物；

B：将步骤A制得的脂肪族聚酯预聚物和数均粒径为0.5～3微米的制孔剂共混，得到含脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的混合液；

C：将碳纤维长丝浸渍在步骤B制得的脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的混合液中5min以上，取出，得到包覆有脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的碳纤维长丝；

D：加热步骤C制得的包覆有脂肪族聚酯预聚物和制孔剂的碳纤维长丝，使脂肪族聚酯预聚物交联；

E：将步骤D制得的包覆有脂肪族聚酯预聚物交联的碳纤维长丝浸渍在制孔剂洗脱液中，溶解去除制孔剂，得到包覆有表面有孔的脂肪族聚酯层的碳纤维长丝。