一种功能化碳纤维及其制备方法、聚酰亚胺复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于功能填料及聚合物基复合材料技术领域，提供了一种功能化碳纤维及其制备方法、聚酰亚胺复合材料及其制备方法。本发明专利技术利用过氧化氢溶液对碳纤维进行预处理，增加了碳纤维表面的羟基数量；以氨基硅烷偶联剂作为表面改性剂，其硅烷基团会与碳纤维表面的羟基发生脱水缩合反应，使得氨基硅烷偶联剂成功接枝在碳纤维表面；而氨基硅烷偶联剂的氨基端会与MOFs(NEHZIK)有机配体(尿刊酸)中未配位的羧基发生酰胺化反应。氨基硅烷偶联剂在CFs与MOFs之间建立了化学桥梁，通过形成牢固的化学键成功制备功能化碳纤维。本发明专利技术在碳纤维表面生长MOFs，提高了碳纤维和树脂基体的界面结合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能填料及聚合物基复合材料，尤其涉及一种功能化碳纤维及其制备方法、聚酰亚胺复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、聚合物基复合材料，凭借其高强度、轻质量、耐腐蚀等显著优势，在航空航天、汽车工业、电子设备等领域得到了广泛应用。特别是聚酰亚胺(pi)，以其优异的耐高低温性能、机械性能、化学稳定性成为高性能聚合物的代表之一，在高端装备制造领域发挥着至关重要的作用。尽管如此，在高负载和长期运行的环境中，纯pi自润滑性能仍有待提升，这限制了其在苛刻环境应用中的潜力。为了突破这一局限，研究人员不断探索各种增强填料来提高pi的摩擦学性能，以期在更苛刻的工作条件下保持其性能。例如，公开号为cn115651404a的中国专利公开了一种耐磨改性聚酰亚胺复合材料及其制备方法，其采用ptfe、石墨、二硫化钼多种改性剂进行协同改性，使复合材料具有很好的耐热性能、力学性能和耐摩擦磨损性能。

2、碳纤维(cfs)因其卓越的力学性能，如轻质、高强和优异的疲劳抗力，在聚合物基复合材料中扮演着至关重要的角色。遗憾的是，cfs的表面光滑且化学性质稳定，这限制了其与树脂基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能化碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液的质量浓度为5％；所述碳纤维和过氧化氢溶液的质量比为2～10:123；所述预处理在超声的条件下进行，所述超声的功率为100～300W，时间为10～60min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂的牌号为KH550、KH540或KH554；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐包括硝酸锌和/或醋酸锌；

5.权利要求1～4任一项所述的制备方法制得的功能化碳纤维，其特征在于，包括...

【技术特征摘要】

1.一种功能化碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液的质量浓度为5％；所述碳纤维和过氧化氢溶液的质量比为2～10:123；所述预处理在超声的条件下进行，所述超声的功率为100～300w，时间为10～60min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂的牌号为kh550、kh540或kh554；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐包括硝酸锌和/或醋酸锌；

5.权利要求1～4任一项所述的制备方法制得的功能化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴先强，于子汇，王齐华，王廷梅，张展程，王彦，陈守兵，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：