[发明专利]一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，对碳纤维在丙酮中浸泡，得到去浆以后的碳纤维；

第二步，对去浆以后的碳纤维进行氧气等离子体表面处理；

第三步，配制含掺杂剂的苯胺单体分散液，将第二步得到的碳纤维放入苯胺单体溶液中预浸；

第四步，将引发剂溶液与苯胺单体溶液混合，在碳纤维表面进行苯胺单体的原位聚合，时间为1-9h，温度为0～5℃；

第五步，将第四步聚合后的碳纤维进行冲洗、干燥，然后采用环氧树脂、固化剂、促进剂复合溶液进行预浸，通过热压成型得到聚苯胺修饰的碳纤维复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中去浆为：将碳纤维置于丙酮溶液中浸泡48-72h后烘干备用。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的氧气等离子体处理功率为400～600W，处理时间为5～10min。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的掺杂剂为盐酸、硫酸、磷酸、磺基水杨酸、樟脑磺酸或对甲苯磺酸。

5.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中碳纤维在苯胺单体溶液中的预浸时间为60-120min。

6.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过氧化氢；所述步骤五中的固化剂为甲基六氢苯酐、邻苯二甲酸酐或甲基四氢苯酐；步骤五中的促进剂为DMP-30。

7.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中配制含掺杂剂的苯胺单体分散液时，掺杂剂的浓度为0.5～1mol/L。

8.根据权利要求1所述的一种聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中碳纤维与苯胺单体的质量比为1：1；步骤四中引发剂溶液与苯胺单体溶液混合时，苯胺与引发剂的摩尔比在1：1～2：1之间。

9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的聚苯胺修饰的碳纤维复合材料的制备方法制备得到的聚苯胺修饰的碳纤维复合材料。

10.一种根据权利要求9所述的聚苯胺修饰的碳纤维复合材料在碳纤维表面处理技术领域的应用。