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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维上浆剂领域,具体涉及一种利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法与应用、上浆碳纤维与应用。
技术介绍
1、导电功能结构一体材料是一种迫切需要的高性能材料,近年来,以碳纤维为增强相、以橡胶为基体的高性能导电橡胶复合材料逐渐受到关注。通过在橡胶基体中加入高导电碳纤维材料,一方面可以提高制品的导电导热性能,另一方面同时改善了物理机械性能。但碳纤维由于表面惰性高,与橡胶材料的两相界面结合能力差,通常需要在表面涂覆高分子上浆剂。但传统环氧类上浆剂对橡胶基体的界面改性效果不良,同时也影响电子信号在通路上的有效传播。如果能改善碳纤维表面上浆剂,使连续碳纤维具备更好的导电性能和结合性能,则有望大幅提高碳纤维增强橡胶材料在电子工业领域的应用领域和范围。
2、cn111548629a提供了一种导电橡胶及其制备方法,先将碳纤维布改性,表面包覆金属层,再涂布碳纳米管混合的有机硅灌封胶,热压成型,制得导电橡胶。但其碳纤维需要采用去离子水、乙醇和丙酮淋洗,再浸入硅烷偶联剂溶液中,放置12-24小时,取出,晾干,放入烘箱中,于150-180℃烘烤1-3小时,冷却至室温,得到改性碳纤维,此种工艺耗时耗能,经济性差,不能满足产业化放大的需求。
3、cn113698757a提供一种高强度导电高分子纳米复合材料的制备方法,可采用碳纤维和橡胶基体制备,但未考虑到碳纤维表面上浆剂对电信号的阻碍传导,对力学和界面性能的改进有限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服采
2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法,其特征在于,所述方法包括:
3、步骤一、采用含有导电金属粒子和环氧树脂的预上浆剂对碳纤维进行预上浆和预干燥,得到初始碳纤维;
4、步骤二、采用间苯二酚甲醛胶乳对初始碳纤维进行二次上浆和二次干燥,得到上浆碳纤维。
5、本专利技术第二方面提供一种由本专利技术第一方面提供的方法制备得到的上浆碳纤维。
6、本专利技术第三方面提供一种本专利技术第一方面提供的方法、第二方面提供的上浆碳纤维在橡胶材料中的应用。
7、通过上述技术方案,本专利技术提供的利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法与应用、上浆碳纤维与应用获得以下有益效果:
8、(1)本专利技术在预上浆剂中引入导电金属粒子,能够显著提高制备得到的上浆碳纤维的导电性,同时改善上浆碳纤维与橡胶基体两相界面之间的渗透性和结合力。
9、(2)本专利技术通过利用含有导电金属粒子和环氧树脂的预上浆剂与间苯二酚甲醛胶乳二次上浆剂对碳纤维进行分步上浆,两者协同增效,最终制备得到耐温性高、导电性强,且与橡胶基体具有良好的粘结力的上浆碳纤维。
10、(3)本专利技术所述方法无需对碳纤维进行高温或强酸碱处理,纤维损伤小,工艺安全环保,适用于工业化推广和应用。
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1.一种利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述环氧树脂为环氧树脂水性乳液;
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述导电金属粒子选自镍粒子、银粒子和铜粒子中的至少一种;
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述环氧树脂与导电金属粒子的质量比为1:0.05-1:0.18,优选1:0.08-1:0.12。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法,其中,所述预上浆剂的浸润时间小于等于18s,优选小于等于10s。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法,其中,所述预上浆剂在25℃下粘度小于等于110厘泊,优选小于等于95厘泊。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,以碳纤维的质量为基准,所述预上浆剂的预上浆量为0.1-30wt%,优选为0.5-20wt%;
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,所述间苯二酚甲醛胶乳中,间苯二酚与甲醛的摩尔比为1:0.1-1:18,优选1:
9.由权利要求1-8中任意一项所述的利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法制备得到的上浆碳纤维。
10.权利要求1-8中任意一项所述利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法、权利要求9所述的上浆碳纤维在橡胶材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种利用含导电金属粒子预上浆剂制备上浆碳纤维的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述环氧树脂为环氧树脂水性乳液;
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述导电金属粒子选自镍粒子、银粒子和铜粒子中的至少一种;
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述环氧树脂与导电金属粒子的质量比为1:0.05-1:0.18,优选1:0.08-1:0.12。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法,其中,所述预上浆剂的浸润时间小于等于18s,优选小于等于10s。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法,其中,所述预上...
【专利技术属性】
技术研发人员:季春晓,黄翔宇,黄胜德,易闪闪,宋文迪,袁玉红,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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