[發明專利]一種基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑及其處理方法

在審

• 申請號: 201711499165.8
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN108049184A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 胡曉蘭;代少偉;白華;張瑩;王菁菁
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: D06M15/55
• 分類號: D06M15/55;D06M11/74;C08J5/06;C08J5/04;D06M101/40
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑，其特征在于按質量比的組成為：環氧樹脂100、丙酮50～200、氧化石墨烯0.05～5。

2.如權利要求1所述一種基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑，其特征在于所述環氧樹脂選自單組份中高溫樹脂，室溫儲存時間≧6個月。

3.如權利要求1所述基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑的處理方法，其特征在于包括以下步驟：

1)制備碳纖維表面處理劑；

2)碳纖維表面二次上漿處理。

4.如權利要求3所述基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑的處理方法，其特征在于在步驟1)中，所述制備碳纖維表面處理劑的具體方法為：

碳纖維表面處理劑為氧化石墨烯、環氧樹脂、有機溶劑組成的混合體系，通過Hummers方法制得氧化石墨烯水溶液，其間通過控制氧化程度，實現控制氧化石墨烯的含氧基團總含量在氧原子/碳原子(O/C)＝(1/2)-(1/10)之間，在丙酮溶劑中的分散層數控制為1～10層；同時利用超聲分散，控制氧化石墨烯在丙酮溶劑中的分散層數為1～10層之間；將氧化石墨烯水溶液抽濾除水，然后將其直接溶解在丙酮溶液中，低速離心除去沉淀，得到上層液體為氧化石墨烯丙酮溶液；通過旋轉蒸發等工藝方法控制氧化石墨烯丙酮溶液的濃度為6～8mg/mL；

將環氧樹脂溶解在丙酮溶液中，其中，丙酮的質量為環氧樹脂的50％～200％；將氧化石墨烯丙酮溶液，在超聲條件下，加入環氧樹脂丙酮溶液中，其中，氧化石墨烯的質量為環氧樹脂的0.05％～5％。

5.如權利要求3所述基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑的處理方法，其特征在于在步驟1)中，所述碳纖維采用聚丙烯腈碳纖維、瀝青基碳纖維。

6.如權利要求3所述基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑的處理方法，其特征在于在步驟1)中，處理過的碳纖維后續加工成各種碳纖維織物、短切纖維、氈制品。

7.如權利要求3所述基于氧化石墨烯的碳纖維表面處理劑的處理方法，其特征在于在步驟2)中，所述碳纖維表面二次上漿處理的具體步驟為：將碳纖維通過導輥牽引到本發明的碳纖維的表面處理劑中，通過浸沒輥上漿，控制上漿時間10～15s，再經過膠輥擠壓，將多余的漿料擠出，控制碳纖維的上漿劑的含量為碳纖維質量的0.05％～10％，經烘箱干燥，收卷。