[发明专利]一种利用过硫酸钾/硝酸银体系对碳纤维表面改性的方法

摘要

一种利用过硫酸钾/硝酸银体系对碳纤维表面改性的方法，本发明涉及碳纤维表面改性方法。本发明要解决现有碳纤维的表面氧化方法存在材料力学性能损失较大，操作繁琐，不易实施的问题。方法：一、碳纤维表面环氧涂层的去除；二、配置过硫酸钾/硝酸银体系；三、过硫酸钾/硝酸银体系氧化碳纤维；四、清洗和干燥，即得到利用过硫酸钾/硝酸银体系表面改性的碳纤维。本发明利用过硫酸钾/硝酸银体系表面改性的碳纤维力学性能损失小，操作简单，易实施。本发明用于利用过硫酸钾/硝酸银体系对碳纤维表面改性。

主权项

一种利用过硫酸钾/硝酸银体系对碳纤维表面改性的方法，其特征在于一种利用过硫酸钾/硝酸银体系对碳纤维表面改性的方法是按照以下步骤进行的：一、碳纤维表面环氧涂层的去除：将碳纤维放入索氏提取器提取管内，以丙酮为提取剂进行索氏提取除杂，即在温度为75℃～85℃下冷凝回流反应4h～8h，得到去除表面杂质后的碳纤维，然后将去除表面杂质后的碳纤维放入超临界装置中，在温度为350℃～380℃和压强为7MPa～15MPa的超临界丙酮‑水体系中浸泡15min～35min，得到去除环氧涂层后的碳纤维，再将去除环氧涂层后的碳纤维放入索氏提取器提取管内，以丙酮为提取剂进行索氏提取除杂，即在温度为75℃～85℃下冷凝回流反应2h～4h，得到清洗后的碳纤维，再将清洗后的碳纤维放入70℃～80℃烘箱中干燥2h～4h，得到干燥后的碳纤维；所述的超临界丙酮‑水体系中水为蒸馏水，蒸馏水与丙酮的体积比为(4～6):1；二、配置过硫酸钾/硝酸银体系：向烧杯中加入过硫酸钾、硝酸银和蒸馏水后，搅拌混合均匀，得到过硫酸钾/硝酸银体系；所述的过硫酸钾物质的量与蒸馏水的体积比为(0.1～0.2)mol:1L；所述的硝酸银物质的量与蒸馏水的体积比为(0～0.005)mol:1L；三、过硫酸钾/硝酸银体系氧化碳纤维：将步骤一得到的干燥后的碳纤维放入至步骤二得到的过硫酸钾/硝酸银体系中，在温度为60℃～85℃下保持1h～2.5h，得到氧化后的碳纤维；所述的碳纤维的质量与过硫酸钾/硝酸银体系的体积比为(8.5～15.0)g:1L；四、清洗和干燥：将氧化后的碳纤维放置蒸馏水中进行浸泡，浸泡3～5次，单次浸泡时间为5min～10min，得到浸泡后的氧化碳纤维，再将浸泡后的氧化碳纤维放入70℃～80℃烘箱中干燥2h～4h，得到干燥后的氧化碳纤维，然后将干燥后的氧化碳纤维放入索氏提取器提取管内，以乙醇为提取剂进行索氏提取除杂，即在温度为90℃～100℃下冷凝回流反应2h～4h，得到清洗后的氧化碳纤维，最后将清洗后的氧化碳纤维放入70℃～80℃烘箱中干燥2h～4h，即得到表面改性后的碳纤维。