一种提高碳纤维表面活性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高碳纤维表面活性的方法，首先常温下将碳纤维束在聚乙烯醇水溶液中浸渍７－１０分钟，然后在烘干炉内烘干；最后常温下将烘干后的碳纤维束在环氧树脂６４８溶液中浸透，取出。前述的烘干温度为１００－１２０℃，烘干时间为７－１０分钟，前述的聚乙烯醇的浓度为０．２４％－０．６４％，环氧树脂６４８的浓度为２．４％－６．４％。本发明专利技术采用聚乙烯醇作为引发体系，在碳纤维表面接枝，使碳纤维表面活性增强，由憎液性变为亲液性，表面凹凸不平，与环氧树脂更容易聚合，聚乙烯醇与环氧树脂聚合使碳纤维每根单丝表面形成一层坚固的保护膜，提高了碳纤维复合材料的剪切强度。其操作简单，成本低廉，且对环境无污染，便于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料增强体的表面改性技术，尤其是一种诱导接枝提高碳 纤维表面活性的方法。
技术介绍
碳纤维通常不单独使用，基本都是与树脂复合制成复合材料后使用。由于碳纤维单丝直径小(5—7u)，截面为10113的碳纤维束两相接触面积高达3000 0113以上， 如此大的接触面积，其粘结程度的好坏直接影响到复合材料的层间剪切强度。由于 碳纤维表面能低，小于45达因，纖活性碳原子少，表面呈现出憎液性，未经表 面处理的碳纤维与树脂粘结不好，制成的碳纤维复合材料的剪切强度一般仅在 60Mpa以下，满足不了碳纤维复合材料剪切强度应大于90Mpa以上的要求，因此， 提高碳纤维表面活性己成为研究课M^—。目前，提高碳纤维表面活性的主要方法 有臭氧法、电解法、等离子处理法等。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的提高碳纤维表面活性的方法，以提高 碳纤维复合材料的剪切强度。为解决，技术问题，本专利技术包括以下步骤首先常温下将碳纤维束在聚乙烯 醇水溶液中浸渍7—10辦中，然后在烘干炉内烘干；最后常温下将烘干后的碳纤维 束在环氧树脂648溶液中浸透、取出。卵述的烘干温度为100~120°C，烘干时间为7—10分钟。所述的聚乙烯醇的浓度为0. 249^~0. 64%,环氧树脂648的浓度为2. 47". 4%。采用，方法处理的碳纤维束，使用聚乙烯醇作为引发体系，在碳纤维表面接 枝，使碳纤维表面活性增强，由憎液性变为亲液性，表面凹凸不平，与环氧树脂更容易聚合，聚乙烯醇与环氧树脂聚合使碳纤维每根单丝表面形成一层坚固的保护膜，提高了碳纤维复合材料的剪切强度。同时本专利技术操作简单，成本低廉，且对环境无污染，便于工业化生产，并可与碳纤维生产同步进行。具体实施方式实施例1常温下，将碳纤维束在浓度为0. 24%的聚乙烯醇7&溶液中浸渍10分钟，然后在温度为12(TC的烘干炉内烘干，时间7分钟；最后常温下将烘干后的碳纤维束在浓度为2. 4%的环氧树脂648溶液中浸透、取出，进行下一步生产，经处理后的碳纤维复合材料剪切强度达116Mpa。本专利技术采用聚乙烯醇作为引发体系，在碳纤维表面接枝，使碳纤维表面活性增强，由憎液性变为亲液性，表面凹凸不平，与环氧树脂更容易聚合，聚乙烯醇与环氧树脂聚合使碳纤维每根单丝表面形成一层坚固的保护膜，提高了碳纤维复合材料的剪切强度，下同。实施例2常温下，将碳纤维束在浓度为0. 64%的聚乙烯醇水溶液中浸渍7辦中，然后在鹏为扁t:的烘干炉内烘干，时间10射中；最后常温下将烘干后的碳纤维束在浓度为5%的环氧树脂648溶液中浸透、取出，进行下一步生产，经处理后的碳纤维复合材料剪切强度达116Mpa。实施例3常温下，将碳纤维束在浓度为0. 5%的聚乙烯醇7尺溶液中浸渍9射中，然后在温度为ll(TC的烘干炉内烘干，时间8射中；最后常温下将烘干后的碳纤维束在浓度为6. 4%的环氧树脂648溶液中浸透、取出，进行下一步生产，经处理后的碳纤维复合材料剪切弓驢达l廳pa。权利要求1、，其特征是包括以下步骤首先常温下将碳纤维束在聚乙烯醇水溶液中浸渍7-10分钟，然后在烘干炉内烘干；最后常温下将烘干后的碳纤维束在环氧树脂648溶液中浸透、取出。2、 根据权利要求1所述的提高碳纤维表面活性的方法，其f寺征是所述的烘干 ，为100"120。C,烘干时间为7—10辦中03、 根据权利要求1所述的提高碳纤维表面活性的方法，其特征是所述的聚乙 烯醇的浓度为0. 249^~0. 64%，环氧树脂648的浓度为2. 41~6. 4%。全文摘要本专利技术公开了，首先常温下将碳纤维束在聚乙烯醇水溶液中浸渍7-10分钟，然后在烘干炉内烘干；最后常温下将烘干后的碳纤维束在环氧树脂648溶液中浸透，取出。前述的烘干温度为100-120℃，烘干时间为7-10分钟，前述的聚乙烯醇的浓度为0.24％-0.64％，环氧树脂648的浓度为2.4％-6.4％。本专利技术采用聚乙烯醇作为引发体系，在碳纤维表面接枝，使碳纤维表面活性增强，由憎液性变为亲液性，表面凹凸不平，与环氧树脂更容易聚合，聚乙烯醇与环氧树脂聚合使碳纤维每根单丝表面形成一层坚固的保护膜，提高了碳纤维复合材料的剪切强度。其操作简单，成本低廉，且对环境无污染，便于工业化生产。文档编号D06M15/55GK101597862SQ20091001637公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月18日 优先权日2009年6月18日专利技术者叶真明, 吉延旺, 李会鑫, 李兴龙, 李存平 申请人:潍坊华平碳纤维有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高碳纤维表面活性的方法，其特征是包括以下步骤：首先常温下将碳纤维束在聚乙烯醇水溶液中浸渍７－１０分钟，然后在烘干炉内烘干；最后常温下将烘干后的碳纤维束在环氧树脂６４８溶液中浸透、取出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶真明，李存平，李会鑫，吉延旺，李兴龙，
申请(专利权)人：潍坊华平碳纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]