[发明专利]一种超支化聚酯接枝碳纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种超支化聚酯接枝碳纤维的制备方法，具体步骤为：1)利用双氧水对碳纤维表面进行处理，得到氧化处理碳纤维；2)通过氧化处理碳纤维与含乙烯基硅烷偶联剂反应得到乙烯基功能化碳纤维；3)通过超支化聚酯与含巯基羧酸类化合物发生酯化反应得到端巯基超支化聚酯；4)以乙烯基功能化碳纤维表面的乙烯基和端巯基超支化聚酯末端的巯基为反应活性基团，通过紫外光引发巯基‑烯反应，最终得到超支化聚酯接枝碳纤维。本发明所采用的方法具有反应速率快，后处理步骤简单，接枝效率高，稳定性好等优点；所得到的超支化聚酯接枝碳纤维具有表面活性高且表面粗糙度大等优点。

主权项

1.一种超支化聚酯接枝碳纤维的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：第一步：将5g碳纤维浸入120～200mL质量百分比溶度为30％的双氧水中，超声波处理30～60分钟，然后在50～80℃油浴条件下反应30～60分钟，反应结束后抽滤并用去离子水洗涤3～5遍，置于120℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得到氧化处理碳纤维；第二步：将5g氧化处理碳纤维浸入到100～150mL体积比为95:5的乙醇与含乙烯基硅烷偶联剂混合溶液中，用乙酸调节溶液pH值至4～5，超声波处理30～60分钟后在60～80℃油浴条件下反应6～8小时，反应结束后用乙醇清洗3～5遍，除去未接枝上的含乙烯基硅烷偶联剂，置于120℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得到乙烯基功能化碳纤维；第三步：将0.005摩尔超支化聚酯和0.1～0.4摩尔含巯基羧酸类化合物加入到50～100mL甲苯中，然后在冰浴条件下加入质量为超支化聚酯和含巯基羧酸类化合物总质量0.5％～2％的对甲苯磺酸，在120～140℃下回流分水反应4～6小时，反应结束后用质量百分比溶度为10％的碳酸氢钠溶液洗涤，再经乙醇沉淀，沉淀物置于100℃真空干燥箱中干燥至恒重，即可得到端巯基超支化聚酯；第四步：将2g乙烯基功能化碳纤维和4g端巯基超支化聚酯均匀分散在80～150mL的二甲基甲酰胺中，超声波处理30～60分钟，然后加入0.01～0.05g的光引发剂，采用波长为365nm～410nm的紫外光照射10～30分钟，反应完毕后抽滤并用二甲基甲酰胺洗涤3～5遍，置于120℃真空干燥箱中干燥至恒重，即可得到超支化聚酯接枝碳纤维。