CN115505240A - 可回收碳纤维/环氧树脂预浸料、复合材料、制备方法与应用 - Google Patents

可回收碳纤维/环氧树脂预浸料、复合材料、制备方法与应用 Download PDF

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CN115505240A CN202211302550.XA CN202211302550A CN115505240A CN 115505240 A CN115505240 A CN 115505240A CN 202211302550 A CN202211302550 A CN 202211302550A CN 115505240 A CN115505240 A CN 115505240A
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Abstract

本发明公开了一种可回收碳纤维/环氧树脂预浸料、复合材料、制备方法与应用。所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料包括按重量份数计算的如下组分：缩水甘油酯型环氧树脂100份、氨基酸潜伏型固化剂5～150份、碳纤维10～300份、固化反应促进剂0～10份、环氧活性稀释剂0～50份、增塑剂0～30份和溶剂0～500份。本发明还提供了由所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料固化形成的可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。本发明所获可回收碳纤维/环氧树脂预浸料具有较长的储存期，后固化后获得的复合材料具有优异的热机械性能，并且可以在温和的条件下降解实现碳纤维回收。

Description

可回收碳纤维/环氧树脂预浸料、复合材料、制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种碳纤维/环氧树脂预浸料及其复合材料的制备方法，特别涉及一种简单高效的制备可回收碳纤维/环氧树脂预浸料及其复合材料的方法及应用，属于高分子材料技术领域。
背景技术
碳纤维增强高分子复合材料具有轻质、高强度、高耐热性等优点，被广泛的应用于航空航天、轨道交通、土木工程、体育用品等领域。碳纤维增强高分子复合材料是用短切或连续纤维及其织物，增强热固性或热塑性树脂基体，经过复合工艺而成。热固性树脂在成型前具有良好的流动性，能够较容易浸渍纤维增强体，且工艺过程容易控制，因此这类复合材料是当前的主要品种。热固性树脂基体在严格控制的条件下浸润纤维，获得增强纤维与树脂基体的组合物即为预浸料。预浸料在室温条件下需要具有一定的适用期，因此固化体系需要使用潜伏型固化剂，即在一般条件与环氧树脂混合后能够长时间储存，而在一定的条件下(如热、光、湿或压力等)能够与环氧树脂迅速交联固化，潜伏型固化剂的使用有利于预浸料在常温下的储存。
由于热固性树脂在成型后形成的永久交联网络，使得碳纤维复合材料难以回收利用，这会造成巨大的经济损失和环境危害。目前，碳纤维增强复合材料的回收利用主要通过机械粉碎、热处理和溶剂分解等，然而这些传统的回收方法会对碳纤维造成破坏，无法用于回收前的应用场景，从而造成一定的经济损失。在热固性网络中引入动态键，通过弱键的水解反应，在温和的条件下回收得到无损碳纤维，是解决复合材料回收问题的一条重要途径。
CN109320918A报道了一种可回收碳纤维增强环氧树脂复合材料，通过含醛单官能度环氧胺类固化剂预固化，并浸渍碳纤维，通过复合工艺最终获得碳纤维复合材料，由于树脂基体网络结构中富含希夫键，因此复合材料在酸性条件下降解实现碳纤维的回收；CN109385043A报道了一种基于螺旋环缩醛环氧树脂的易回收碳纤维复合材料，该复合材料在酸性条件也可进行降解从而实现碳纤维回收。
但目前报道的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料固化活性高，不能长时间储存，因此进一步开发储存性能良好的碳纤维/环氧树脂预浸料与可回收碳纤维/环氧树脂复合材料是一个重要的研究技术方向。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可回收碳纤维/环氧树脂预浸料及其复合材料，预浸料在成型前具有良好储存稳定性，成型后获得的复合材料能够在温和条件下回收碳纤维，以克服现有现有技术的不足与问题。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其包括按重量份数计算的如下组分：缩水甘油酯型环氧树脂100份、氨基酸潜伏型固化剂5～150份、碳纤维10～300份、固化反应促进剂0～10份、环氧活性稀释剂0～50份、增塑剂0～30份和溶剂0～500份。
在一些实施例中，所述氨基酸潜伏型固化剂的结构如(I)所示：
Figure BDA0003905407300000021
其中，R2包括-(CH2)4-、-(CH2)6-、-(CH2)8-、-(CH2)10-、-(CH2)12-、
Figure BDA0003905407300000022
Figure BDA0003905407300000023
R1包括-(CH2)2-、-CH＝CH-、
Figure BDA0003905407300000024
Figure BDA0003905407300000025
等中的任意一种或两种以上组合。
本发明实施例还提供了一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料，它由前述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料固化形成。
本发明实施例还提供了一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其包括：
将氨基酸潜伏型固化剂、缩水甘油酯型环氧树脂、固化反应促进剂、环氧活性稀释剂、增塑剂和溶剂均匀混合后，进行预固化得到预固化物，其中，所述缩水甘油酯型环氧树脂与氨基酸潜伏型固化剂能够反应形成富含酯键的环氧网络；
将碳纤维浸润于所述预固化物中进行预浸织物处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂预浸料；
使所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料中的溶剂干燥，之后进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。
与现有的技术相比，本发明的优点至少包括：
1)本发明利用氨基酸潜伏型固化剂、缩水甘油酯型环氧树脂酯和碳纤维的反应简易制备了可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，该预浸料具有良好的储存稳定性；
2)本发明通过氨基酸潜伏型固化剂与缩水甘油酯型环氧树脂之间的反应来制备环氧树脂基体材料，利用所获环氧网络中可以水解的酯键从而实现环氧树脂基体材料的降解，进而实现碳纤维的无损回收，同时，氨基酸中的氨基与环氧基团反应得到永久交联点，从而平衡弱键带来树脂基体的性能损失，最终获得的复合材料具有优异的力学性能和热学性能；
3)本发明提供的碳纤维/环氧树脂预浸料及其复合材料制备简单，易于操作，产品质量稳定，适用于现代工业大规模生产模式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1制备的可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的降解过程示意图。
具体实施方式
如前所述，鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。
如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供的一种可回收碳纤维/环氧树脂预浸料包括按重量份数计算的如下组分：缩水甘油酯型环氧树脂100份、氨基酸潜伏型固化剂5～150份、碳纤维10～300份、固化反应促进剂0～10份、环氧活性稀释剂0～50份、增塑剂0～30份和溶剂0～500份。
在一些实施方式中，所述氨基酸潜伏型固化剂的结构如(I)所示：
Figure BDA0003905407300000031
其中，R2可以是-(CH2)4-、-(CH2)6-、-(CH2)8-、-(CH2)10-、-(CH2)12-、
Figure BDA0003905407300000032
R1可以是-(CH2)2-、-CH＝CH-、
Figure BDA0003905407300000033
Figure BDA0003905407300000041
等中的任意一种或两种以上组合。
在一些实施方式中，所述缩水甘油酯型环氧树脂包括1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4-环己烯-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、异氰尿酸(R,R,R)-三缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、辛二酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、十二二酸二缩水甘油酯、丁二酸二缩水甘油酯、顺丁烯二酸二缩水甘油酯、亚甲基丁二酸二缩水甘油酯、聚(叔丁基甲基丙烯酸酯-co-甲丙烯酰酸缩水甘油酯)、4,5-四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施方式中，所述碳纤维包括单向碳纤维布、双向碳纤维布、短切碳纤维等中的任意一种或两种以上组合，但不限于此。
在一些实施方式中，所述固化反应促进剂包括咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、苄基二甲胺、三乙胺、三乙醇胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三苯基膦、N-(2-羟基苯基)-N’，N’-二甲基脲、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化苯酰、1，8-二氮杂-双环(5，4，0)-7-十一碳烯等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施方式中，所述环氧活性稀释剂包括丁基缩水甘油醚、5-乙基己基缩水甘油醚、1，2-环氧丁烷、丙烯酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、邻苯二甲酸二丁酯、苯乙烯氧化物等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施方式中，所述增塑剂包括环氧腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚合脂肪酸多缩水甘油酯等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述溶剂包括甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、辛醇等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
本发明的机理在于：氨基酸潜伏型固化剂由于结构中同时具有氨基和羧基两种固化反应基团，所形成的两性离子结构使其与环氧树脂混合后能够表现出良好出的储存稳定性。通过氨基酸潜伏型固化剂与缩水甘油酯型环氧树脂之间的反应，形成一半酯键一半永久交联的环氧网络，在保证了树脂综合性能的同时，富含酯键的交联网络能够使树脂基体在碱性条件下具有良好的降解性能，与碳纤维进行复合工艺，最终可以获得储存性能良好的碳纤维/环氧树脂预浸料和综合性能优异的可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。
作为优选方案之一，所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料的储存期在1个月到3个月。本发明利用氨基酸潜伏型固化剂、缩水甘油酯型环氧树脂酯和碳纤维的反应简易制备了碳纤维/环氧树脂预浸料，所述碳纤维预浸料具有良好的储存稳定性。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料，它由前述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料固化形成。
进一步地，所述可回收碳纤维/环氧树脂复合材料具有优异的力学性能和热学性能，具体的，其拉伸强度为200～300MPa，模量为14GPa～16GPa，玻璃化转变温度为180～200℃。
进一步地，所述可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的树脂基体交联网络中富含酯键，可以在碱性条件下水解，从而实现碳纤维的回收。
本发明实施例的另一个方面提供的可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法包括：
将氨基酸潜伏型固化剂、缩水甘油酯型环氧树脂、固化反应促进剂、环氧活性稀释剂、增塑剂和溶剂均匀混合后，进行预固化得到预固化物，其中，所述缩水甘油酯型环氧树脂与氨基酸潜伏型固化剂能够反应形成富含酯键的环氧网络；
将碳纤维浸润于所述预固化物中进行预浸织物处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂预浸料；
使所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料中的溶剂干燥(可采用烘箱进行烘干)，之后进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。
本发明通过氨基酸潜伏型固化剂与缩水甘油酯型环氧树脂之间的反应来制备环氧树脂基体材料，利用所获环氧网络中可以水解的酯键从而实现环氧树脂基体材料的降解，进而实现碳纤维的无损回收，同时，氨基酸中的氨基与环氧基团反应得到永久交联点，从而平衡弱键带来树脂基体的性能损失，最终获得的复合材料具有优异的力学性能和热学性能。
在本发明优选实施方案中，所述可回收碳纤维/环氧树树脂预浸料及其复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将缩水甘油酯型环氧树脂和氨基酸型潜伏性环氧树脂固化剂混合，加入溶剂、固化反应促进剂、增韧剂，升温至60～120℃，优选90～100℃，搅拌0.5～10h，优选0.5～2h，得到环氧组合物；
2)将碳纤维浸渍在步骤1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在50～100℃，优选70～80℃，除去体系中的溶剂持续0.5～2h，优选0.5～1h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
3)将步骤2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，温度120～160℃，优选140～150℃，压力5～15MPa，优选5～10MPa，持续时间1～4h，优选1～2h，在140～200℃真空烘箱中进行后固化处理，优选160～200℃，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。
综上所述，本发明所获可回收碳纤维/环氧树脂预浸料具有较长的储存期，后固化后获得的复合材料具有优异的热机械性能，并且可以在温和的条件下降解实现碳纤维回收。
以下，将通过以下具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，不限制本发明的范围。需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
1、氨基酸潜伏型固化剂I-1的制备
将1.72g癸二胺、1.2g三乙胺和50mL甲基吡洛烷酮加入250ml圆底烧瓶中，搅拌溶解；然后向其中滴入10mL 1mol/L马来酸酐的二氯甲烷溶液，室温搅拌反应2h。加入四氢呋喃后过滤，再将过滤后的产物在无水乙醇溶液中重结晶后抽滤，重复2-3次，重结晶4-5小时，真空干燥至恒重，得到氨基酸潜伏型固化剂I-1，其结构式为：
Figure BDA0003905407300000061
2、氨基酸潜伏型固化剂I-2的制备
将0.88g癸二胺、1.2g三乙胺和50mL甲基吡洛烷酮加入250ml圆底烧瓶中，搅拌溶解；然后向其中滴入10mL 1mol/L降冰片烯二酸酐的二氯甲烷溶液，室温搅拌反应2h。加入四氢呋喃后过滤，再将过滤后的产物在无水乙醇溶液中重结晶后抽滤，重复2-3次，重结晶4-5小时，真空干燥至恒重，得到氨基酸潜伏型固化剂I-2，其结构式为：
Figure BDA0003905407300000062
3、氨基酸潜伏型固化剂I-3的制备
将1.08g对苯二胺、1.2g三乙胺和50mL甲基吡洛烷酮加入250ml圆底烧瓶中，搅拌溶解；然后向其中滴入10mL 1mol/L邻苯二甲酸酐的二氯甲烷溶液，室温搅拌反应2h。加入四氢呋喃后过滤，再将过滤后的产物在无水乙醇溶液中重结晶后抽滤，重复2-3次，重结晶4-5小时，真空干燥至恒重，得到氨基酸潜伏型固化剂I-3，其结构式为：
Figure BDA0003905407300000063
实施例1
(1)将20g亚甲基丁二酸二缩水甘油酯和10g氨基酸潜伏型固化剂I-1混合，加入1g咪唑、10g丙烯酸缩水甘油酯、5g环氧腰果酚、100mL乙醇，升温至100℃，搅拌1h，得到环氧组合物；
(2)将2g碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在80℃除去溶剂乙醇，持续时间0.5h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在10MPa压力下，温度150℃持续时间2h，在180℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂预浸料的储存期有57天，该碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度为220MPa，拉伸模量为15GPa，玻璃化转变温度为190℃，并且在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历7h可降解回收得到碳纤维，如图1所示。
实施例2
(1)将10g己二酸二缩水甘油酯、10g辛二酸二缩水甘油酯和10g氨基酸潜伏型固化剂I-1、10g氨基酸潜伏型固化剂I-3混合，加入0.5g过氧化苯酰、10g环氧腰果酚、150mL甲醇，升温至60℃，搅拌10h，得到环氧组合物；
(2)将10g碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在60℃除去溶剂甲醇，持续时间1h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在5MPa压力下，温度140℃持续时间2h，在160℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂复合材料在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历7h可降解回收得到碳纤维。
实施例3
(1)将20g癸二酸二缩水甘油酯和25g氨基酸潜伏型固化剂I-2混合，加入10g丁基缩水甘油醚、200mL乙醇和100mL甲醇，升温至80℃，搅拌2h，得到环氧组合物；
(2)将20g碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在80℃除去溶剂乙醇和甲醇，持续时间1h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在15MPa压力下，温度120℃持续时间4h，在200℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂复合材料在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历7h可降解回收得到碳纤维。
实施例4
(1)将10g癸二酸二缩水甘油酯、10g十二二酸二缩水甘油酯和5g氨基酸潜伏型固化剂I-1、5g氨基酸潜伏型固化剂I-2和5g氨基酸潜伏型固化剂I-3混合，加入2g 2-甲基咪唑、加入5g丙烯酸缩水甘油酯和5g油酸缩水甘油酯、800mL丙三醇，升温至60℃，搅拌5h，得到环氧组合物；
(2)将30g碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在100℃除去溶剂丙三醇，持续时间0.5h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在10MPa压力下，温度160℃持续时间1h，在190℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂复合材料在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历7h可降解回收得到碳纤维。
实施例5
(1)将5g亚甲基丁二酸二缩水甘油酯、5g癸二酸二缩水甘油酯、10g十二二酸二缩水甘油酯和5g氨基酸潜伏型固化剂I-1、10g氨基酸潜伏型固化剂I-2和15g氨基酸潜伏型固化剂I-3混合，加入1g咪唑、100mL乙醇，升温至70℃，搅拌4h，得到环氧组合物；
(2)将50g碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在80℃除去溶剂乙醇，持续时间1h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在10MPa压力下，温度140℃持续时间2h，在140℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂复合材料在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历7h可降解回收得到碳纤维。
实施例6
(1)将10g亚甲基丁二酸二缩水甘油酯、10g十二二酸二缩水甘油酯和1g氨基酸潜伏型固化剂I-1混合，加入2g 2-甲基咪唑、加入5g丙烯酸缩水甘油酯、6g环氧腰果酚，升温至120℃，搅拌0.5h，得到环氧组合物；
(2)将60g碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在80℃预固化，持续时间2h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在15MPa压力下，温度120℃持续时间2h，在200℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂复合材料在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历7h可降解回收得到碳纤维。
对比例1
(1)将20g亚甲基丁二酸二缩水甘油酯和10g丁二胺混合，加入1g咪唑、10g丙烯酸缩水甘油酯、5g环氧腰果酚、100mL乙醇，升温至50℃，搅拌1h，得到环氧组合物；
(2)将碳纤维浸渍在步骤(1)中获得的环氧组合物中，用真空烘箱在60℃除去溶剂乙醇，持续时间0.5h，获得碳纤维/环氧树脂预浸料；
(3)将步骤(2)中获得的碳纤维预浸料进行热压处理，在10MPa压力下，温度150℃持续时间2h，在180℃真空烘箱中进行后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料；
该碳纤维/环氧树脂预浸料的储存期仅不到1天，该碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度为200MPa，拉伸模量为14GPa，玻璃化转变温度为184℃，在1mol/L的氢氧化钠乙醇混合溶液中经历15h可降解回收得到碳纤维。
将实施例1与对比例1比较可知，采用本发明的碳纤维/环氧树脂预浸料具有良好的储存稳定性，且拉伸强度、模量、玻璃化转变温度均有提高，降解效率也有所提升。
此外，本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。
本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于，包括按重量份数计算的如下组分：缩水甘油酯型环氧树脂100份、氨基酸潜伏型固化剂5～150份、碳纤维10～300份、固化反应促进剂0～10份、环氧活性稀释剂0～50份、增塑剂0～30份和溶剂0～500份。
2.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于，所述氨基酸潜伏型固化剂的结构如(I)所示：
Figure FDA0003905407290000011
其中，R2包括-(CH2)4-、-(CH2)6-、-(CH2)8-、-(CH2)10-、-(CH2)12-、
Figure FDA0003905407290000012
Figure FDA0003905407290000013
R1包括-(CH2)2-、-CH＝CH-、
Figure FDA0003905407290000014
Figure FDA0003905407290000015
3.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述缩水甘油酯型环氧树脂包括1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4-环己烯-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、异氰尿酸(R,R,R)-三缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、辛二酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、十二二酸二缩水甘油酯、丁二酸二缩水甘油酯、顺丁烯二酸二缩水甘油酯、亚甲基丁二酸二缩水甘油酯、聚(叔丁基甲基丙烯酸酯-co-甲丙烯酰酸缩水甘油酯)、4,5-四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述碳纤维包括单向碳纤维布、双向碳纤维布、短切碳纤维中的任意一种或两种以上组合。
5.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述固化反应促进剂包括咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、苄基二甲胺、三乙胺、三乙醇胺、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三苯基膦、N-(2-羟基苯基)-N’，N’-二甲基脲、2-硫醇基苯并噻唑、过氧化苯酰、1，8-二氮杂-双环(5，4，0)-7-十一碳烯中的任意一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述环氧活性稀释剂包括丁基缩水甘油醚、5-乙基己基缩水甘油醚、1，2-环氧丁烷、丙烯酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、邻苯二甲酸二丁酯、苯乙烯氧化物中的任意一种或两种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述增塑剂包括环氧腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚合脂肪酸多缩水甘油酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述溶剂包括甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、辛醇中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的可回收碳纤维/环氧树脂预浸料，其特征在于：所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料的储存期为1～3个月。
9.一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于，它由权利要求1-8中任一项所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料固化形成，优选的，所述可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度为200～300MPa，模量为14GPa～16GPa，玻璃化转变温度为180～200℃。
10.一种可回收碳纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
将氨基酸潜伏型固化剂、缩水甘油酯型环氧树脂、固化反应促进剂、环氧活性稀释剂、增塑剂和溶剂均匀混合后，进行预固化得到预固化物，其中，所述缩水甘油酯型环氧树脂与氨基酸潜伏型固化剂能够反应形成富含酯键的环氧网络；
将碳纤维浸润于所述预固化物中进行预浸织物处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂预浸料；
使所述可回收碳纤维/环氧树脂预浸料中的溶剂干燥，之后进行热压处理和后固化处理，获得可回收碳纤维/环氧树脂复合材料。
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