石墨烯纳米片-多壁碳纳米管上浆剂改性碳纤维的方法技术

本发明专利技术石墨烯纳米片‑多壁碳纳米管上浆剂改性碳纤维的方法包括以下步骤：采用丙酮对碳纤维原料进行退浆处理，得到去浆碳纤维；将环氧树脂、固化剂三乙基四胺、N，N‑二甲基甲酰胺以及碳纳米材料混合、超声处理得到含碳纳米材料的上浆剂；将去浆碳纤维置于上浆剂中浸泡处理，再经真空干燥，得到改性碳纤维。本发明专利技术通过上浆剂改性碳纤维，在纳米尺度上设计、调节和控制碳纤维与树脂间的界面结构，提高碳纤维与树脂基体界面粘结强度，最大程度地利用碳纤维优异的力学性能和优化复合材料的综合性能，有利于这种高性能功能化的碳纤维复合材料的工业化生产和更广泛的应用。

Modification of Carbon Fiber by Graphene Nanosheet-Multi-walled Carbon Nanotubes Sizing Agent

The method for modifying carbon fibers with graphene nanosheet and multi-walled carbon nanotubes sizing agent comprises the following steps: desizing carbon fibers with acetone to obtain desizing carbon fibers; Mixing Epoxy resin, curing agent triethyltetramine, N, N dimethylformamide and carbon nanomaterials, and ultrasonic treatment to obtain sizing agent of carbon nanomaterials; and desizing carbon fibers; Modified carbon fibers were obtained by soaking in sizing agent and vacuum drying. The invention modifies carbon fibers by sizing agent, designs, adjusts and controls the interface structure between carbon fibers and resins at nanoscale, improves the interface bonding strength between carbon fibers and resin matrix, maximizes the excellent mechanical properties of carbon fibers and optimizes the comprehensive properties of composites, which is conducive to the industrialized production and wider application of this high-performance functionalized carbon fibre composite. Generalized application.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯纳米片-多壁碳纳米管上浆剂改性碳纤维的方法
本专利技术涉及石墨烯纳米片-多壁碳纳米管上浆剂改性碳纤维的方法，具体属于碳纤维复合材料

技术介绍
碳纤维(CF)作为一种高性能纤维，具有高比强度、高比模量、耐疲劳、抗蠕变、热膨胀系数小及摩擦系数低等一系列优异性能，使其成为近年来最重要的增强材料之一，并在许多领域得到广泛应用。但未经处理的碳纤维表面缺乏活性官能团，表面惰性大，与基体树脂间的界面结合性差，不仅限制了其在民用更是在对材料性能要求高的航空、导弹领域的使用。为了改善CF与树脂基体的相容性，提高CF与树脂基体的界面粘接力及其复合材料的力学性能，碳纤维使用前需对其进行处理，如酸氧化处理、化学接枝改性、等离子体处理、电泳沉积法(electrophoreticdeposition，EPD)、化学气相沉积法(chemicalvapordeposition，CVD)、上浆法等，除上浆法外的其它改性方法或者对CF有损伤，或者操作过程复杂，对改性仪器设备的要求较高，不利于大规模的工业化生产。桑明珠在2018年第32卷第6期《中国塑料》第124-130页发表《碳纳米管/石墨烯协同改性碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.石墨烯纳米片‑多壁碳纳米管上浆剂改性碳纤维的方法，其特征在于：所述的方法为：步骤1：采用丙酮对未处理的碳纤维原料进行浸泡退浆处理2 h后，经去离子水冲洗、真空干燥，得到去浆碳纤维；步骤2：将环氧树脂、固化剂三乙基四胺、N，N‑二甲基甲酰胺以及碳纳米材料混合均匀，形成的多相共混物经超声处理0‑120min后，得到含碳纳米材料的上浆剂；共混物中：碳纳米材料的含量为0wt%‑0.8wt%、环氧树脂的含量为0wt%‑2wt%、三乙基四胺的含量为0.025 wt%；所述的碳纳米材料由质量比为1∶4的石墨烯纳米片和多壁碳纳米管组成；步骤3：将去浆碳纤维置于上浆剂中浸泡20 s后取出，再经60℃真空干燥...

【技术特征摘要】
1.石墨烯纳米片-多壁碳纳米管上浆剂改性碳纤维的方法，其特征在于：所述的方法为：步骤1：采用丙酮对未处理的碳纤维原料进行浸泡退浆处理2h后，经去离子水冲洗、真空干燥，得到去浆碳纤维；步骤2：将环氧树脂、固化剂三乙基四胺、N，N-二甲基甲酰胺以及碳纳米材料混合均匀，形成的多相共混物经超声处理0-120min后，得到含碳纳米材料的上浆剂；共混物中：碳纳米材料的含量为0wt%-0.8wt%、环氧树脂的含量为0wt%-2wt%、三...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文贞，周建萍，王云英，陈超，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西,36