[发明专利]一种水分散性短切碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种水分散性短切碳纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)对碳纤维进行电化学阳极氧化处理；

2)将电化学阳极氧化处理后的碳纤维上浆；

3)上浆后的碳纤维进行干燥、短切，得到水分散性短切碳纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，碳纤维的单丝含量为1K-48K。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，电化学阳极氧化处理时，以铵盐为电解质，碳纤维为正极，石墨棒为负极，电解质浓度为0.5～1.5mol/L，电流密度为0.3～3mA/cm2，电解时间为2～3min。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，铵盐为磷酸氢二铵或者碳酸氢铵。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，上浆过程所用的上浆剂是包括表面活性剂、成膜剂、抗静电剂和扩散剂的水性乳液；上浆剂的固含量为0.5wt％～5wt％。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，表面活性剂为聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯月桂醇醚、吐温60或椰油酰胺丙基甜菜碱CAB-35中的一种或几种，其用量为上浆剂质量的0.02-5％；成膜剂为环氧树脂乳液、聚乙酸乙烯酯乳液、聚氨酯乳液或淀粉溶液中的一种或几种，其用量为上浆剂质量的2-15％；所述抗静电剂和扩散剂选自烷基三甲基氯化铵、壬酸酰胺、磷酸酯类、四乙烯戊胺及其衍生物或小苏打中的一种或几种，其用量分别为上浆剂质量的0.01-1.5％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，碳纤维的上浆率在0.2wt％-5wt％之间。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，上浆后的干燥方式为热辊、热风或红外，温度为80～100℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，短切后的碳纤维长度2～12mm。

10.一种根据权利要求1-9之一所述的制备方法得到的水分散性短切碳纤维，其特征在于，碳纤维表面氧含量O/C在0.16-0.32；与水的接触角为60°-80°；分散时间为5-35s。