本技术领域为碳纤维改性技术,涵盖了改性碳纤维的制备方法及其应用。该制备方法包括将预氧化碳纤维、乙醇、KH550、PVP和碳材混合均匀,直至KH550、PVP和碳材充分反应。
背景技术
碳纤维具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数以及高导电性和导热性等优异的性能,一般用作先进复合材料的增强体。碳纤维增强热塑性复合材料具有成型周期短、易加工、力学性能优良和可回收等优点,已逐渐成为碳纤维复合材料的研究热点之一。
然而,由于碳纤维表面呈现出化学惰性,在制备碳纤维/尼龙66(CF/PA66)复合材料时,CF与PA66树脂之间的浸润性不佳,在使用过程中容易在界面薄弱处产生脱粘,这将会影响CF/PA66复合材料的力学性能。因此,需要通过对碳纤维进行表面处理,进一步提高CF/PA66复合材料的界面粘结强度,从而改善其力学性能。
专利申请CN103409985A公开了一种碳纳米管负载碳纤维的制备方法,包括以下步骤:
(1)碳纳米管的氧化处理;(2)碳纳米管表面接枝处理;将氧化处理的碳纳米管以及3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中,搅拌处理,抽滤,干燥,得到接枝处理碳纳米管;(3)碳纤维的氧化处理;(4)碳纳米管负载碳纤维处理;将碳纤维和碳纳米管加入到丙酮溶液中进行超声分散,滴加碱液至溶液为透明,取出碳纳米管负载碳纤维,干燥,得到碳纳米管负载碳纤维。该专利的制备方法需要先在碳纳米管表面接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷,并烘干,得到改性后的碳纳米管,再在此基础上接枝到碳纤维表面。然而该专利的制备方法却存在诸多问题,例如制备过程周期较长,且在接枝过程中使用了丙酮、KOH等药品,强酸强碱会对碳纤维本身强度造成不同程度的损害。
因此,有必要提出一种新的改性碳纤维制备方法,以期解决上述改性碳纤维制备过程中的问题。
实现思路