[发明专利]一种提高碳纤维体积电阻率的方法、改性碳纤维及其用途

权利要求书

1.一种提高碳纤维体积电阻率的方法，其特征在于，所述提高碳纤维体积电阻率的方法包括如下步骤：

(1)对碳纤维基体进行氧化处理，得到预氧化的碳纤维；

(2)将所述预氧化的碳纤维与含有活性基团的笼形聚倍半硅氧烷化合物进行接枝反应，得到改性碳纤维；

所述活性基团包括环氧基、乙烯基、氨基、巯基、硅醇基、羟基和羧酸基中的任意一种或至少两种组合。

2.根据权利要求1所述的提高碳纤维体积电阻率的方法，其特征在于，所述氧化处理的氧化剂为浓度为5～35wt％的H₂O₂溶液。

3.根据权利要求1或2所述的提高碳纤维体积电阻率的方法，其特征在于，所述氧化处理在频率为20～100kHz、功率为100～3000W、温度为25～60℃的超声波水浴中进行，所述氧化处理的时间为5～120min；

优选地，在所述氧化处理之后，在80～120℃条件下进行第一次真空干燥。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的提高碳纤维体积电阻率的方法，其特征在于，在所述步骤(1)之后进行步骤(1’)，所述步骤(1’)包括对所述预氧化的碳纤维进行酰氯化处理；

优选地，所述酰氯化处理的酰氯化试剂包括SOCl₂溶液，所述SOCl₂溶液的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯和氯仿中的任意一种或至少两种组合；

优选地，所述酰氯化处理的催化剂为N,N-二甲基甲酰胺；

优选地，所述SOCl₂的用量占所述预氧化的碳纤维质量的2～10％；

优选地，所述预氧化的碳纤维的体积添加量≤SOCl₂溶液体积的2/3。

5.根据权利要求4所述的提高碳纤维体积电阻率的方法，其特征在于，所述步骤(1’)具体包括如下步骤：将所述预氧化的碳纤维与酰氯化试剂混合，在60～80℃下超声波震荡1～4h，过滤出碳纤维，并用蒸馏水冲洗，第二次真空干燥后备用。