[发明专利]一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管‑聚碳酸酯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管-聚碳酸酯复合材料，其特征在于：

向聚乙烯吡咯烷酮中加去离子水，搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加多壁碳纳米管，继续搅拌后，置于超声细胞破碎仪中超声，离心，得到碳纳米管分散液；向KH550中加入离子水，搅拌水解，加羟基化碳纳米管，超声分散均匀，加乙醇水溶液，恒温水浴搅拌反应，过滤、水洗，真空干燥得改性碳纳米管；向碳纤维中倒入浓硝酸溶液，恒温水浴氧化处理，水洗至中性，放入烘箱中烘干，得到表面氧化碳纤维；将聚碳酸酯在真空烘箱中烘干，与前面所得物料进行预混合，混合均匀后在双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，得到复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管-聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a. 超声分散工艺：向4-6重量份聚乙烯吡咯烷酮中1:5-10加去离子水，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加入1-2重量份多壁碳纳米管，继续用磁力搅拌器搅拌10-20min后，置于超声细胞破碎仪中超声30-40min，离心20-30min，得到多壁碳纳米管分散液；

b. 向1-2重量份 KH550中1:6-10加入去离子水，搅拌水解30-40min，加入2-3重量份羟基化碳纳米管，超声1-2h分散均匀，1:3-5加入乙醇水溶液，恒温70-80℃水浴搅拌反应5-6h，过滤、水洗3-5次，在80-90℃真空烘箱中干燥2-4h，得改性碳纳米管；

c. 向1-3重量份碳纤维中1:2-4倒入浓硝酸溶液，在60-70℃恒温水浴下氧化处理2-3h，水洗至中性，放入80-90℃烘箱中烘干，得到表面氧化碳纤维；

d. 将50-60重量份聚碳酸酯在110-120℃真空烘箱中烘干4-6h，与a、b、c中所得物料进行预混合，混合均匀后在双螺杆挤出机中于240-250℃熔融挤出造粒，得到复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管-聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤a中所述离心速度为2000-3000rpm。

4.根据权利要求2所述的一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管-聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤b中所述乙醇水溶液中乙醇和去离子水的体积比为3:1-2。

5.根据权利要求2所述的一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管-聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤c中所述浓硝酸溶液浓度是 65%~68%。

6.根据权利要求2所述的一种氧化改性碳纤维增强的多壁碳纳米管-聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤d中所述双螺杆挤出机的螺杆转速为40-50rpm。