[发明专利]一种改性碳纤维、制备方法及应用

权利要求书

1.一种改性碳纤维，由多巴胺改性碳纤维依次与物质A和多巴胺改性填料混合反应后，再经碳化处理制成；

所述物质A为含有活性氨基的化合物和/或聚合物；

所述多巴胺改性填料包括多巴胺改性磁性颗粒和/或多巴胺改性碳纳米材料；

所述碳化处理的过程中碳纤维表面和填料表面的聚多巴胺转变成类石墨烯层碳化物。

2.根据权利要求1所述的改性碳纤维，其特征在于，所述多巴胺改性磁性颗粒包括多巴胺改性四氧化三铁颗粒、多巴胺改性镍颗粒、多巴胺改性钴颗粒和多巴胺改性钴铁氧体颗粒中的一种或多种；

所述多巴胺改性碳纳米材料包括多巴胺改性碳纳米管和/或多巴胺改性石墨烯。

3.根据权利要求1所述的改性碳纤维，其特征在于，所述物质A包括脂肪胺、脂环胺、聚乙烯亚胺、聚酰胺、聚酰胺-胺、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

4.一种改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：

a)将多巴胺改性碳纤维浸渍到含物质A的溶液中进行化学反应，得到物质A-多巴胺改性碳纤维；

物质A为含有活性氨基的化合物和/或聚合物，所述物质A包括脂肪胺、脂环胺、聚乙烯亚胺、聚酰胺、聚酰胺-胺、聚丙烯酰胺中的一种或多种；

b)在碱性条件下，将所述物质A-多巴胺改性碳纤维与多巴胺改性填料在液相中混合反应，得到物质B；

所述多巴胺改性填料包括多巴胺改性磁性颗粒和/或多巴胺改性碳纳米材料；

c)将所述物质B进行碳化处理，得到改性碳纤维；

所述碳化处理的过程中碳纤维表面和填料表面的聚多巴胺转变成类石墨烯层碳化物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述多巴胺改性碳纤维按照以下步骤制备得到：

在碱性条件下，将碳纤维材料与多巴胺在液相中混合；一段时间后将碳纤维材料从液相中取出，干燥，得到多巴胺改性碳纤维；

所述多巴胺改性填料按照以下步骤制备得到：

在碱性条件下，将填料与多巴胺在液相中混合；一段时间后将填料从液相中取出，干燥，得到多巴胺改性填料。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述物质A的浓度为1～5mg/mL；所述浸渍的时间为1～48h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤b)具体包括：

b1)将所述物质A-多巴胺改性碳纤维浸渍到含有多巴胺改性填料的碱性缓冲液中进行反应，得到物质B；

b2)将所述物质B从液相中取出，干燥；

步骤b1)中，所述含有多巴胺改性填料的碱性缓冲液中多巴胺改性填料的浓度为(0.5～2)mg/mL；所述浸渍的时间为0.5～48h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述碳化处理的温度为900～1200℃；所述碳化处理的时间为60～300min。

9.一种复合材料，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的改性碳纤维或权利要求4～8任一项所述制备方法制得的改性碳纤维。

10.一种电磁屏蔽材料，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的改性碳纤维或权利要求4～8任一项所述制备方法制得的改性碳纤维。