一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法技术

一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法，它涉及一种增强纤维的方法。本发明专利技术的目的是要解决现有凯夫拉纤维的反应活性低，难以通过表面化学改性的方法进一步提升其拉伸强度的问题。方法：一、凯夫拉纤维的预处理；二、凯夫拉纳米纤维溶液的制备；三、制备凯夫拉纳米纤维/碳纳米管混合分散液；四、超声处理、干燥，得到凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维。本发明专利技术制备过程简单易行，条件温和，尤其是凯夫拉纤维本身难以通过化学方法改性，本发明专利技术无需借助其他化学反应或多余的化学成分，仅利用本体纳米纤维即可将碳纳米管稳定地修饰到凯夫拉纤维表面，进而起到增强凯夫拉纤维的效果。本发明专利技术可获得一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维。

A method of Kevlar nanofiber / carbon nanotube composite reinforced fiber

【技术实现步骤摘要】
一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法
本专利技术涉及一种增强纤维的方法。
技术介绍
自古以来，人类的生活就与纤维密切相关，棉、麻等天然纤维早在世界范围内得到了应用。化学纤维的发展则经历了人造纤维、合成纤维和化学纤维三个阶段，随纤维生产技术的提高，不仅纤维类产品在市场中占据着越来越大的比重，纤维的应用也深入到各个领域。作为一种重要的基础工程材料，在化工产业和材料科学发展的同时，纤维的性能也需要更高的标准。近年来，复合材料学科的发展和纳米复合材料的开发得到了巨大进步，这主要得益于纳米材料和纳米技术的日益发展。具有多种形状、尺寸和成分的纳米材料的出现为多功能复合材料的设计、研究和开发奠定了坚实的基础。由纳米管、纳米薄片、纳米纤维等纳米材料构成的复合材料会集合所用原材料的两种或两种以上的优异性能，如本身不稳定的材料与纳米材料复合后可以拥有良好的机械性能或热稳定性。当纳米材料作为增强相使用时，不仅能够赋予基体材料突出的性能，同时能够保持或提高材料固有的一些特性。凯夫拉纤维是二十世纪六十年代，由美国杜邦公司研制出的一种高性能的纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法，其特征在于一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法是按以下步骤完成的：/n一、凯夫拉纤维的预处理：/n将凯夫拉纤维浸入到N-甲基吡咯烷酮中超声处理，超声处理后的凯夫拉纤维再次浸入到N-甲基吡咯烷酮中，得到预处理的凯夫拉纤维；/n二、凯夫拉纳米纤维溶液的制备：/n①、将KOH溶解到二甲基亚砜中，得到KOH/二甲基亚砜溶液；/n②、将预处理的凯夫拉纤维浸入到KOH/二甲基亚砜溶液中，得到凯夫拉纤维/KOH/二甲基亚砜混合液；/n③、将凯夫拉纤维/KOH/二甲基亚砜混合液在室温条件下搅拌反应5天～7天，得到凯夫拉纳米纤维溶液；/n三、在搅拌条...

【技术特征摘要】
1.一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法，其特征在于一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法是按以下步骤完成的：
一、凯夫拉纤维的预处理：
将凯夫拉纤维浸入到N-甲基吡咯烷酮中超声处理，超声处理后的凯夫拉纤维再次浸入到N-甲基吡咯烷酮中，得到预处理的凯夫拉纤维；
二、凯夫拉纳米纤维溶液的制备：
①、将KOH溶解到二甲基亚砜中，得到KOH/二甲基亚砜溶液；
②、将预处理的凯夫拉纤维浸入到KOH/二甲基亚砜溶液中，得到凯夫拉纤维/KOH/二甲基亚砜混合液；
③、将凯夫拉纤维/KOH/二甲基亚砜混合液在室温条件下搅拌反应5天～7天，得到凯夫拉纳米纤维溶液；
三、在搅拌条件下向凯夫拉纳米纤维溶液中加入碳纳米管，再超声处理，得到凯夫拉纳米纤维/碳纳米管混合分散液；
步骤三中所述的凯夫拉纳米纤维/碳纳米管混合分散液中碳纳米管的质量占凯夫拉纳米纤维质量的2％～3％；
四、首先将预处理的凯夫拉纤维浸入到凯夫拉纳米纤维/碳纳米管混合分散液中处理，然后将凯夫拉纤维取出，最后在空气环境中干燥，得到凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维。


2.根据权利要求1所述的一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法，其特征在于步骤一中将凯夫拉纤维浸入到N-甲基吡咯烷酮中超声处理的时间为20min～40min，超声功率为200W～400W。


3.根据权利要求1所述的一种凯夫拉纳米纤维/碳纳米管复合增强纤维的方法，其特征在于步骤一中超声处理后的凯夫...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚东，张欣宇，黄玉东，王芳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23