[發(fā)明專利]一種納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法

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• 申請日: 2021-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN113463390A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武清;白換換;葉紫怡;朱建鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M15/05
• 分類號(hào): D06M15/05;D06M11/74;C08J5/06;C08L63/00;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/06;D06M101/40
• 代理公司: 西安眾和至成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國

1.一種納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

1)將納米纖維素水分散液進(jìn)行冷凍干燥獲得納米纖維素備用；

2)配制納米纖維素水溶液和碳納米管水溶液；取步驟1)的納米纖維素加入水溶液中，攪拌使其分散均勻，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～5％均勻分散的納米纖維素水溶液；取碳納米管加入水溶液中，攪拌使其分散均勻，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～5％均勻分散的碳納米管水溶液；

3)碳纖維表面去劑處理；將碳纖維絲束置于丙酮溶液中冷凝回流，然后用去離子水清洗干凈，真空干燥備用；

4)碳纖維改性處理；將步驟2)配制的納米纖維素水溶液和碳納米管水溶液按質(zhì)量比1：(0.01～10)混合，攪拌使其分散均勻，得納米纖維素和碳納米管混合溶液；將步驟3)處理得到的碳纖維絲束均勻鋪放在濾膜上，在其表面真空抽濾納米纖維素和碳納米管混合溶液使其沉積在碳纖維絲束表面，然后將碳纖維絲束翻轉(zhuǎn)180°，繼續(xù)真空抽濾納米纖維素和碳納米管混合溶液使其沉積在碳纖維絲束另一表面，最后干燥得到納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性的碳纖維；

或?qū)⒉襟E3)處理得到的碳纖維絲束均勻鋪放在濾膜上，在其表面先后真空抽濾納米纖維素水溶液和碳納米管水溶液使其沉積在碳纖維絲束表面，，然后將碳纖維絲束翻轉(zhuǎn)180°，繼續(xù)按同樣的順序依次真空抽濾納米纖維素水溶液和碳納米管水溶液，最后干燥得到納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性的碳纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中的納米纖維素為纖維素納米晶、纖維素納米纖維或細(xì)菌納米纖維素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟2)和4)中的攪拌均為磁力攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為200～800rpm/min，攪拌時(shí)間為30～120min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中的冷凝回流溫度為80～100℃，冷凝回流時(shí)間為12～48h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中的碳纖維絲束為長絲束碳纖維。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟4)真空抽濾按納米纖維素水溶液、碳納米管水溶液體積(ml):濾膜直徑(cm)＝(0.1～5):1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中真空干燥的溫度為40～80℃，真空干燥的時(shí)間為2～5h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米纖維素和碳納米管協(xié)同改性碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中的干燥采用烘箱干燥，干燥溫度為40～80℃，干燥時(shí)間為2～5h。