[发明专利]一种电泳沉积-电聚合联用改性得到的碳纤维及其树脂基复合材料

权利要求书

1.一种电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维的方法，其特征在于：所述方法为：先采用电泳沉积法，将氧化石墨烯沉积包覆于碳纤维表面，得到氧化石墨烯包覆碳纤维，然后采用电聚合法，在所得氧化石墨烯包覆碳纤维表面界面处原位生成聚合物，通过水洗、干燥，即得电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维；

所述将氧化石墨烯沉积包覆于碳纤维表面的方法包括以下步骤：将碳纤维浸入电泳液中，进行电泳沉积；所述电泳沉积法中采用的电压为20V，所述电泳沉积时间为20min，所述电泳液中氧化石墨烯的浓度为200mg/L，所述电泳液的pH为11；

所述在所得氧化石墨烯包覆碳纤维表面界面处原位生成聚合物的方法包括以下步骤：将氧化石墨烯改性碳纤维 浸入电聚合溶液中，进行电聚合；所述电聚合的时间为120s，所述电聚合的电流密度为0.3mA/cm²，所述电聚合溶液为包含2 wt%质量分数聚合单体、0.1mol/L硫酸的水溶液，所述聚合单体为衣康酸和对氨基苯甲酸，所述衣康酸和对氨基苯甲酸的摩尔比为1.05：1.2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法是在连续生产线上进行的。

3.权利要求1-2任一项所述方法制备得到的电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维。

4.一种改性碳纤维树脂基复合材料，其特征在于：它是由下述原料制备而成：权利要求3所述的电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维、树脂基体和固化剂。

5.根据权利要求4所述的改性碳纤维树脂基复合材料，其特征在于：所述原料中，电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维在总原料中的体积分数为10%~70%，所述树脂基体、固化剂的质量配比为100份：（20~30）份；

和/或，所述树脂基体为热固性或热塑性树脂基体；

和/或，所述固化剂为芳香胺类固化剂。

6.根据权利要求5所述的改性碳纤维树脂基复合材料，其特征在于：所述电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维在总原料中的体积分数为60%，所述树脂基体、固化剂的质量配比为100份：26份；

和/或，所述树脂基体为环氧树脂；

和/或，所述固化剂为4,4-二氨基二苯甲烷。

7.根据权利要求6所述的改性碳纤维树脂基复合材料，其特征在于：所述环氧树脂为E-51。

8.一种制备权利要求4-7任一项所述改性碳纤维树脂基复合材料的方法，其特征在于：所述方法为：将电泳沉积-电聚合联用改性碳纤维与树脂基体采用单向铺层方式，铺在模具上，固化，即得；所述固化压力为5MPa；固化温度为：先135℃下2h，再175℃下2h。