一种聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料及其制备方法，该制备方法采用原位聚合和碳化的方法将多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚丙烯腈(PAN)附着在碳纤维(CF)上，这种改性可以提高碳纤维表面粗糙度，与氟橡胶(FKM)实现更好的机械铆合，显示出显著的机械性能增强功能；与原始的FKM相比，本发明专利技术所制备的氟橡胶复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、硬度、100％定伸应力分别提高了79.1％、10.5％、32.1％、204％，永久压缩变形率降低了47.6％，表现出良好的力学性能；此外，本技术方案所提供的改性后的氟橡胶复合材料在动态热力学以及电磁屏蔽性能方面均表现良好，具有强大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟橡胶复合材料，具体是一种聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、氟弹性体因其显著的腐蚀、高温和耐油性，在航空航天、采油、运输、医疗材料、半导体包装等前沿领域得到了广泛的应用。然而，它仍然存在较差的机械、热和电性能。为了克服这些问题，研究人员通常使用碳纳米填料掺杂改性策略来增强氟橡胶(fkm)。

2、碳纤维是一种轻质、耐用的材料，其热导率高、强度大、模量高，而且比重小。然而，碳纤维的分散性差、亲和性低是其应用的主要障碍，且碳纤维表面光滑且化学惰性，导致增强纤维与fkm橡胶之间的界面键合较弱。众所周知，界面性质在控制纤维和基体成分之间的载荷传递和分散动力学方面起着关键作用，并决定了复合材料所表现出的强度和韧性。为了克服这些问题，本专利技术人认为可以通过表面改性来改善碳纤维的性能，以改善复合材料的界面键合。

3、目前，碳纤维(cf)的表面改性方法包括两种。其一，提高cf表面粗糙程度，改善其与fkm的机械铆合，从而实现cf和fkm之间良好的界面结合。其二是通过化学接枝修饰在cf表面产生大量的活本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中的酸化处理具体为：所述酸液为硫酸：硝酸体积比为3：1的混合物，将碳纤维和多壁碳纳米管分别加入酸液中，磁性搅拌4-8h，再用去离子水稀释混合物溶液直至溶液pH大于3，然后过滤、冲洗至滤液为中性。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1，将酸化的碳纤维干燥处理，酸化的多壁碳纳米管配置为多壁碳纳米管水溶液。

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【技术特征摘要】

1.一种聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中的酸化处理具体为：所述酸液为硫酸：硝酸体积比为3：1的混合物，将碳纤维和多壁碳纳米管分别加入酸液中，磁性搅拌4-8h，再用去离子水稀释混合物溶液直至溶液ph大于3，然后过滤、冲洗至滤液为中性。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1，将酸化的碳纤维干燥处理，酸化的多壁碳纳米管配置为多壁碳纳米管水溶液。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈改性碳纤维填充改性的氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，在聚丙烯腈溶于二氯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚东，沈平，金辉乐，李俊，汪洋，王舜，
申请(专利权)人：温州大学新材料与产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：