一种修复改性碳纤维表界面的方法及其用途技术

本发明专利技术提供了一种修复改性碳纤维表界面的方法及其用途，属于复合材料领域。具体提供了一种以浓度为0.01～0.5wt％的纤维素溶液作为上浆剂，对碳纤维进行上浆改性，制备得到的改性碳纤维。本发明专利技术利用纤维素对碳纤维进行改性，可以使得改性后的碳纤维拉伸强度显著提高；同时利用改性后的碳纤维制备的碳纤维增强树脂复合材料，其界面性能显著增强，力学强度显著提高。本发明专利技术改性方法具有不破坏碳纤维强度和工艺环保的优点，实现利用天然纤维素改善碳纤维及其与基体的界面性能。本发明专利技术改性碳纤维增强树脂复合材料可应用于航空航天、车辆工程、运动器械等领域制件的制备，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种修复改性碳纤维表界面的方法及其用途
本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种修复改性碳纤维表界面的方法及其用途。
技术介绍
碳纤维增强聚合物复合材料(CFRPs)具有优异的机械性能与重量比，是一种高级复合材料，被广泛应用于机械工程航天和汽车行业。通常，碳纤维(CFs)和树脂之间的界面对于CFRP的机械性能至关重要，因为负载会从树脂传递到碳纤维上，从而减少界面处的应力集中。更好的界面性能通常可以为复合材料提供更好的机械性能。但是，未经处理的CF表面上的极性基团数量很少，导致与树脂基体的界面相互作用较弱。此外，碳纤维是刚性材料，由于存在表面缺陷，当CFRPs承受应力时，很容易在界面处引起应力集中，从而导致材料性能下降。这些问题限制了CFRPs性能的进一步提高，并且已成为CFRPs发展中一直期望被解决但未解决的关键难题。因此，对CFs进行改性以获得优良的界面，进而提升CFRPs的机械性能具有十分重要的意义。界面性质与CFs表面的化学组成和形态有关。碳纤维在生产过程中不可避免地会引起大量带有多功能基团的缺陷，这些缺陷会产生裂纹尖端效应，并在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复改性碳纤维，其特征在于：它是以浓度为0.01～0.5wt％的纤维素溶液作为上浆剂，对碳纤维进行上浆改性，制备得到的改性碳纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种修复改性碳纤维，其特征在于：它是以浓度为0.01～0.5wt％的纤维素溶液作为上浆剂，对碳纤维进行上浆改性，制备得到的改性碳纤维。


2.根据权利要求1所述的修复改性碳纤维，其特征在于：所述上浆的方法包括涂敷、浸渍、浸泡或喷涂；
或者，所述上浆的方法包括间歇性上浆或连续性上浆。


3.根据权利要求1所述的修复改性碳纤维，其特征在于：所述碳纤维的直径为6.5-7.5μm；
优选地，所述碳纤维为聚丙烯腈碳纤维、黏胶基碳纤维或沥青基碳纤维；
更优选地，所述碳纤维为聚丙烯腈碳纤维；
进一步优选地，所述碳纤维为不含上浆剂的聚丙烯腈碳纤维。


4.根据权利要求1所述的修复改性碳纤维，其特征在于：所述纤维素溶液的浓度为0.02～0.1wt％；
优选地，所述纤维素溶液的浓度为0.025～0.075wt％；
更优选地，所述纤维素溶液的浓度为0.050～0.075wt％；
更优选地，所述纤维素溶液的浓度为0.075wt％；
进一步优选地，所述纤维素溶液为纤维素水溶液；
更进一步优选地，所述纤维素溶液的制备方法如下：将纤维素加入去离子水中分散均匀，即得；
更进一步优选地，所述纤维素溶液的制备方法如下：将纤维素加入去离子水中搅拌2～4小时分散均匀。


5.根据权利要求1所述的修复改性碳纤维，其特征在于：所述纤维素选自多聚合纤维素、羧甲基纤维素、纤维素醚、甲基纤维素、羟丙甲基纤维素中任意一种或多种；
优选地，所述纤维素选自羧甲基纤维素；
更优选地，所述羧甲基纤维素的黏度为50～100MPa·s。


6.一种权利要求1～5任一项所述的修复改性碳纤维的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：
以纤维素溶液作为上浆剂，对碳纤维进行上浆改性后而得；
优选地，所述上浆的方法包括涂敷、浸渍、浸泡或喷涂；
和/或，所述上浆的方法包括间歇性上浆或连续性上浆；
更优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹华维，邱宝伟，周生态，梁梅，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51