[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811255903.9
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN109371662A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 含山縣領(lǐng)創(chuàng)新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): D06M11/56
• 分類號(hào): D06M11/56;D06M10/06;D06M10/08;D06M10/10;D06M101/40
• 代理公司: 合肥廣源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 羅滬光

1.一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）碳纖維表面預(yù)處理：

先將碳纖維浸入到硫酸溶液中，不斷攪拌處理5~8min后將碳纖維濾出，然后用去離子水沖洗至中性后備用；

（2）一次改性處理：

a.將步驟（1）處理后的碳纖維放入到一次改性液A中，加熱保持一次改性液A的溫度為80~85℃，然后不斷超聲處理15~20min，完成后取出濾去表面水分后備用；所述的一次改性液A中各成分及其對(duì)應(yīng)重量份為：14~18份納米氮化鈦、3~5份乙二胺四乙酸二鈉、1~3份海藻酸鈉、4~6份硬脂酸鎂、5~7份硅烷偶聯(lián)劑、200~240份去離子水；

b.將操作a處理后的碳纖維放入到等離子體輻照箱內(nèi)進(jìn)行輻照處理，期間控制輻照的功率為12~14kW，輻照箱內(nèi)的氣體環(huán)境為氬氣、溫度為155~165℃、壓力為0.35~0.38MPa，20~25min后將碳纖維取出備用；

c.將操作b處理后的碳纖維再重復(fù)進(jìn)行一次上述操作a和操作b的處理后，最后放入到干燥箱內(nèi)干燥處理4~6h后備用；

（3）二次改性處理：

a.將步驟（2）處理后的碳纖維浸入到電解液B中，對(duì)碳纖維進(jìn)行電化學(xué)聚合處理，其中工作電極為碳纖維，對(duì)比電極為金屬鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極，處理8~10min后將碳纖維取出備用；所述的電解液B中各成分及其對(duì)應(yīng)濃度為：0.15~0.2mol/L苯酚、0.1~0.15mol/L甲基丙烯酸、0.55~0.60mol/L鹽酸、40~45mmol/L氯化鈉，溶劑為水；

b.用去離子水對(duì)操作a處理后的碳纖維沖洗一遍后，再將碳纖維放入到真空干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，7~10h后取出即可。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（1）中所述的硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5~7%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（2）操作a中所述的超聲處理的頻率為330~360kHz。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（2）操作a中所述的納米氮化鈦的顆粒粒徑大小為10~35nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（2）操作a中所述的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh550、硅烷偶聯(lián)劑kh560、硅烷偶聯(lián)劑kh570中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（2）操作c中所述的干燥處理時(shí)控制干燥箱內(nèi)的溫度為120~125℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（3）操作a中所述的電化學(xué)聚合處理時(shí)控制電流密度為1~2mA/cm²。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度碳纖維的加工方法，其特征在于，步驟（3）操作b中所述的干燥處理時(shí)控制真空干燥箱內(nèi)的溫度為85~90℃，真空度控制為1~10Pa。