[發明專利]一種納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法

在審

• 申請號: 202110810169.3
• 申請日: 2021-07-18
• 公開（公告）號: CN113463376A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 武清;白換換;鄧昊;朱建鋒
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M15/05;D06M15/333;D06M101/40
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國

1.一種納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于該方法按如下步驟進行：

1)將碳纖維絲束在丙酮溶液中冷凝回流，然后用去離子水清洗干凈并真空干燥；

2)分別配制質量分數為0.01％～5％均勻分散的納米纖維素水溶液和碳納米管水溶液；

3)配制質量分數為0.01％～2％的聚乙烯醇水溶液，攪拌得到分散均勻的聚乙烯醇水溶液；

4)將步驟1)處理得到的碳纖維絲束均勻鋪放在濾膜上，按納米纖維素水溶液和碳納米管水溶液的質量比為1：(0.1～5)將兩種水溶液混合，磁力攪拌使其分散均勻，得到納米纖維素/碳納米管混合溶液，抽濾納米纖維素/碳納米管混合溶液，然后抽濾聚乙烯醇水溶液使納米纖維素/碳納米管混合溶液及聚乙烯醇水溶液沉積在碳纖維絲束表面；然后將碳纖維絲束翻轉180°，再抽濾同樣量的納米纖維素/碳納米管混合溶液和聚乙烯醇水溶液使其沉積在碳纖維絲束另一面，最后在烘箱中干燥得到納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性的碳纖維；

或將步驟1)處理得到的碳纖維絲束均勻鋪放在濾膜上，抽濾納米纖維素水溶液，然后抽濾碳納米管水溶液，再抽濾聚乙烯醇水溶液使其沉積在碳纖維絲束表面；將抽濾過的碳纖維絲束翻轉180°，抽濾同樣量的納米纖維素水溶液、碳納米管水溶液和聚乙烯醇水溶液，最后在烘箱中干燥得到納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性的碳纖維；

或將步驟1)處理得到的碳纖維絲束均勻鋪放在濾膜上，抽濾碳納米管水溶液，然后抽濾納米纖維素水溶液，再抽濾聚乙烯醇水溶液使其沉積在碳纖維絲束表面；將抽濾過的碳纖維絲束翻轉180°，抽濾同樣量的碳納米管水溶液、納米纖維素水溶液和聚乙烯醇水溶液，最后在烘箱中干燥得到納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性的碳纖維。

2.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)的碳纖維為長碳纖維。

3.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟1)的回流溫度為80～100℃，回流時間為12～48h。

4.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟2)的納米纖維素為纖維素納米晶、纖維素納米纖維或細菌納米纖維素。

5.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟3)的攪拌溫度為95～110℃，攪拌時間為1～3h。

6.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟4)的磁力攪拌轉速為200～800rpm/min，時間為30～100min。

7.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟4)抽濾按納米纖維素/碳納米管混合溶液、納米纖維素水溶液、碳納米管水溶液和聚乙烯醇水溶液體積(ml):濾膜直徑(cm)＝(0.1～5):1。

8.根據權利要求1所述的納米纖維素/碳納米管/聚乙烯醇協同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟1)和4)的干燥溫度為40～80℃，干燥時間為2～5h。