[发明专利]一种提高碳纤维复合材料界面性能的制备方法

摘要

本发明提供了一种提高碳纤维复合材料界面性能的制备方法，其特征在于，步骤为：第一步、等离子体活化的碳纤维的制备；第二步、马来酸酐二甲苯溶液的配制；第三步、活化碳纤维超声浸润；第四步、马来酸酐接枝；第五步、马来酸酐接枝于等离子体活化的碳纤维粗品的纯化。本发明的优点是：一、本发明通过氩氧混合气体等离子体处理碳纤维表面形成的自由基，提高了其与马来酸酐聚合反应速度和程度；二、本发明通过高温引发加快了反应速度，接枝反应时间仅3-7min即可获得表面包覆均匀、接枝率高且含有一定数量酸酐基团的接枝碳纤维，能更好地与环氧树脂反应，提高其复合材料的界面性能；三、本发明节能，环保，处理方便。

主权项

一种提高碳纤维复合材料界面性能的制备方法，其特征在于，步骤为：第一步、等离子体活化的碳纤维的制备：将纯化过的碳纤维置于等离子反应腔体中，向其内通入气压为14.5Pa，气流量为3L/min的高纯氩气5min；随后，通入气压为14.5Pa，气流量为30ml/min的纯氧气5min；于功率110W下放电处理90s，得等离子体活化的碳纤维；第二步、马来酸酐二甲苯溶液的配制：将马来酸酐在60℃水浴下溶解于二甲苯中，得马来酸酐二甲苯溶液，其中，马来酸酐与二甲苯混合的质量体积比为(3‑7)g∶0.1L；第三步、活化碳纤维超声浸润：将经第一步所得的等离子体活化的碳纤维加入第二步所得的马来酸酐二甲苯溶液中并超声30min后得产物，其中，等离子体活化的碳纤维的加入量与马来酸酐二甲苯溶液的质量体积比为(5‑10)g∶0.1L；第四步、马来酸酐接枝：取锡箔纸将第三步所得的产物包裹，于温度为170‑180℃下高温烘箱中，反应3‑7min，得马来酸酐接枝于等离子体活化的碳纤维粗品；第五步、马来酸酐接枝于等离子体活化的碳纤维粗品的纯化：将第四步得到的马来酸酐接枝于等离子体活化的碳纤维粗品加入沉淀剂丙酮中静置24小时，倾去溶剂，再用二甲苯溶解，溶解后又倾入丙酮中沉淀，重复2次；随后，先在红外灯下使大部分溶剂挥发后，在50℃下真空干燥至恒重，干燥后的产物即为碳纤维接枝马来酸酐产品。