[发明专利]一种碳纤维的表面改性以及分散技术

权利要求书

1.一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于包括以下操作步骤：

（1）洗涤：在室温下用洗涤液抽滤碳纤维；所述洗涤液的质量为碳纤维质量的20～40倍，抽滤次数10～30次，抽吸真空度为-0.1～0.5mpa；

（2）氧化：将经过步骤（1）洗涤的碳纤维加至酸液中进行氧化；所述氧化时间为12～24小时，温度为85～90℃；酸液的体积百分比浓度为60～70%；酸液的质量为碳纤维质量的30～50倍；

（3）润胀：将经过步骤（2）氧化的碳纤维放入碱液中进行润胀10～30分钟；所述碱液质量分数为5～15%；碱液质量为碳纤维质量的20～50倍；

（4）分散：将经过步骤（3）润胀的碳纤维添加到分散剂、消泡剂、增稠剂和水配成的混合液中，接着在高速疏解机下进行疏解；所述混合液中分散剂的质量为碳纤维质量的0.1～2%，消泡剂的质量为碳纤维质量的0.01～1%，增稠剂的质量为碳纤维质量的1～5%，水的质量为碳纤维质量的100～200倍；分散时间为5min～30min。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（1）所述碳纤维为PAN基碳纤维。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（1）所述的洗涤液为乙醇与丙酮的混合液，其体积比值介于0.5～2。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（2）所述的酸液为浓硝酸、浓磷酸或次氯酸。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（3）所述的碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化钙溶液的一种。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（4）所述的分散剂为PEO，消泡剂为磷酸三丁酯，增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（4）所述混合液的配置过程是将分散剂、消泡剂和增稠剂同时投入水中，或者将分散剂、消泡剂和增稠剂依次加入水中。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维表面改性以及分散方法，其特征在于：步骤（4）所述高速疏解机的分散转速为3000～10000r/min。

9.根据权利要求1所述的碳纤维表面改性以及分散方法在抄造碳纤维纸方面的应用。