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一種基于層層自組裝原理的碳纖維表面改性方法與流程

文檔序號(hào):40598004發(fā)布日期:2025-01-07 20:38閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.本發(fā)明提供了一種基于層層自組裝原理的碳纖維表面改性方法,其特征主要在于采取以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維,其形式包括碳纖維絲束或碳纖維織物;所述碳纖維織物包括碳纖維單向布、碳纖維平紋物、碳纖維斜紋布、碳纖維緞紋布以及碳纖維無(wú)皺褶織物中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法,其特征是所述陽(yáng)離子的聚電解質(zhì)溶液為聚乙烯亞胺(pei),聚丙烯胺(pam)和聚季銨鹽類聚合物中的一種或者多種,優(yōu)選溶液濃度為1-5mg/ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述表面改性劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷(aptes),n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(aeaptms),3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷(apdmes)中的一種或者多種水解之后的水醇溶液,表面改性的反應(yīng)溫度為60-100℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述納米粒子種類為氧化硅、氧化鋯、三氧化二鎢、硼化釓、碳化硅和碳化硼等無(wú)機(jī)納米粒子中一種或者多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征是所述納米粒子的粒徑優(yōu)選為5nm-100nm,更優(yōu)選為10-80nm,最優(yōu)選為10-50nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述納米粒子懸濁液的濃度選擇0.1-1mg/ml,優(yōu)選為0.1-0.5mg/ml,更優(yōu)選為0.3-0.5mg/ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是所述表面改性后的調(diào)節(jié)水溶液的ph,ph為酸性(ph<7)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是組裝次數(shù)為1-6次,優(yōu)選次數(shù)為1-4次。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是通過靜電自組裝處理后的碳纖維表面的納米粒子含量為0.5-10wt%。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于層層自組裝原理的碳纖維表面改性方法,為結(jié)構(gòu)/功能一體化復(fù)合材料的構(gòu)建提供一種高效的制備方法,該方法可以使得功能納米填料在纖維表面具有較高的含量,同時(shí)使其在復(fù)合材料中均勻分布。本發(fā)明的方法包括:(1)去除碳纖維表面上漿劑,再將其浸漬在陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液中使其帶正電荷;(2)超聲分散制備合適濃度的表面帶負(fù)電荷的氧化石墨烯溶液;(3)通過偶聯(lián)劑處理功能納米粒子表面,使其帶正電荷;(4)將陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液正電荷處理的碳纖維浸漬在負(fù)電荷的氧化石墨烯懸濁液中,水洗烘干后再浸漬在帶正電荷的功能納米粒子懸濁液中,水洗干燥完成一次組裝,重復(fù)該步驟n次從而實(shí)現(xiàn)碳纖維表面的層層自組裝改性。

技術(shù)研發(fā)人員:顧軼卓,劉奔奔,李宜彬,徐惠彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者:天目山實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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