一种表面上浆后的碳纤维及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN113308899A

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN202110576285.3

    申请日:2021-05-26

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种表面上浆后的碳纤维及其制备方法和应用,制备方法为:将不含上浆剂的碳纤维在物质A和醇的混合溶液中浸渍,在聚合温度为200~280℃时反应0.5~15min;物质A和醇的混合溶液中,物质A和醇的摩尔比为1:1~1:5;物质A为不饱和二元酸/酸酐或含有不饱和酸/酸酐的物质;制得的一种表面上浆后的碳纤维,其表面形成富含羟基的超支化结构的聚酯上浆剂;富含羟基是指碳纤维表面的羟基与碳碳键的摩尔含量比值为40~100%。本发明的方法直接采用单体在碳纤维表面形成聚合涂层,形成的上浆剂具有更多可与碳纤维表面或基体反应的活性基团,使得碳纤维/上浆剂/基体间的界面结合获得提高,提升界面强度。

    一种碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN108503865B

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN201810435936.5

    申请日:2018-05-09

    Abstract: 本发明涉及一种碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法,先将表面包覆热固性树脂上浆剂的碳纤维进行低温热处理,然后将低温热处理的碳纤维均匀铺展,再将尼龙膜置于均匀铺展的碳纤维两侧,最后热压粘合制得碳纤维增强尼龙复合材料,其中低温热处理是在温度为250~350℃的条件下保温0.5~15min。本发明的一种碳纤维增强尼龙复合材料的制备方法,热处理温度低、能耗小、处理效果好,处理后表面获得富含可与热塑性树脂基体反应的羧基,有利于碳纤维与尼龙树脂基体的化学键合,大幅提升了碳纤维与尼龙基体的界面性能,提高了制得的复合材料的力学性能,极具应用前景。

    一种沥青基碳纤维的制备方法

    公开(公告)号:CN107904698B

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201711084727.2

    申请日:2017-11-07

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种沥青基碳纤维的制备方法,具体步骤为:(1)采用氧化剂氧化沥青原料制得水溶性沥青;(2)将高分子聚合物溶解在溶剂中制得高分子聚合物溶液;(3)将水溶性沥青加入到高分子聚合物溶液,经搅拌溶解和脱泡处理制得水溶性沥青纺丝液;(4)水溶性沥青纺丝液经纺丝制得初生纤维;(5)初生纤维经碳化处理制得沥青基碳纤维。本发明具有原料来源广泛、价格低廉及生产成本低等优点,制备过程中采用的纺丝溶液可纺性好,另外采用湿法纺丝制备沥青基碳纤维,有利于提高纺丝过程的可控性,本发明沥青基碳纤维的制备方法可以进行大丝束生产,能够实现连续纺丝,应用前景十分可观。

    一种碳纤维表面改性的方法

    公开(公告)号:CN108642882B

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201810435940.1

    申请日:2018-05-09

    Abstract: 本发明涉及一种碳纤维表面改性的方法,将表面包覆热固性树脂上浆剂的碳纤维进行低温热处理,使得表面包覆热固性树脂上浆剂的碳纤维表面富含羧基;羧基与表面C‑C键摩尔含量的比值为2~30%;低温热处理是指在250~350℃保温0.5~15min;低温热处理是在氧化性气氛中进行;氧化性气氛为氧化性气体环境或氧化性气体与惰性气体的混合气体环境,混合气体环境中氧化性气体的体积比大于等于5%。本发明的改性方法,热处理温度低、能耗小、处理效果好,处理后表面获得富含可与热塑性树脂基体反应的羧基,有利于碳纤维与热塑性树脂基体的化学键合,大幅提升了碳纤维与热塑性基体的界面性能,极具应用前景。

    一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN106884330B

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201710183154.2

    申请日:2017-03-24

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和应用,首先将聚氨酯树脂溶解在室温下易挥发的有机溶剂中,加入表面活性剂混合均匀后制得主浆料溶液,再将表面活性剂分散在去离子水中制得乳化用水,然后将乳化用水逐滴加入到主浆料溶液中至主浆料溶液发生相反转,最后将剩余的乳化用水全部加入主浆料溶液中,连续搅拌得到最终产品。最终产品遇水不发生固化,粒度均匀,粒径为100‑200nm,稳定性良好,常温干燥条件下能储存6个月,耐热温度高达280‑300℃。将使用最终产品上浆后的碳纤维铺层后与热塑性树脂尼龙66通过热压成型的工艺制得的碳纤维/尼龙66复合材料具有良好的层间剪切强度。

    一种高导热环氧复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105694369A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610210772.7

    申请日:2016-04-06

    Applicant: 东华大学

    CPC classification number: C08F292/00 C08L63/00 C08F2220/325 C08L51/10

    Abstract: 本发明涉及一种高导热环氧复合材料及其制备方法,按质量份数,所述高导热环氧复合材料的原料组分包括:环氧树脂100份,阳离子光引发剂0.5-3份,丙烯碳酸酯0.5-3份,多乙烯基辐射敏化剂5-30份,氮化铝改性颗粒10-100份。包括:将环氧树脂、多乙烯基辐射敏化剂、氮化铝改性颗粒进行真空搅拌,然后在加入溶解有阳离子光引剂的丙烯碳酸酯,继续搅拌,注入模具后进行传动辐射固化,脱模,即得。本发明高导热环氧复合材料的导热系数可以高达1.12W/(m·K),同时固化速度快,且得到的复合材料性能指标可以达到常规固化方法所需要的指标。

    碳纤维前驱体聚丙烯腈纤维的预氧化方法

    公开(公告)号:CN101260575B

    公开(公告)日:2010-06-02

    申请号:CN200810036189.4

    申请日:2008-04-17

    Abstract: 碳纤维前驱体聚丙烯腈纤维的预氧化方法,使聚丙烯腈纤维原丝常压条件下依次连续通过连续预氧化-低温炭化炉中分设的五个温度段进行预氧化:第一、二温度段为环化过程,在氮气保护下进行,同时在第二温度段施加刚性牵伸;第三、四、五温度段为空气存在下氧化交联过程,第六温度段为通入氮气低温炭化过程,最后经过张力架进入高温炭化炉氮气加以保护下进行高温炭化处理。本发明的有益效果在于:在氮气保护下,对纤维进行热处理可以提高纤维反应性,有利于环化反应的进行,同时在氮气保护下施加刚性牵伸可以提高分子链沿纤维轴的取向程度,制得更高强度和更高模量的聚丙烯腈基碳纤维。

    大孔径活性碳纤维的制备方法

    公开(公告)号:CN1282778C

    公开(公告)日:2006-11-01

    申请号:CN200410084679.3

    申请日:2004-11-29

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于材料制备领域,涉及大孔径活性碳纤维的制备方法。本发明是将纤维原料经浸渍催化剂水溶液预处理后,依次经过烘干、氧化、碳化、活化、洗涤,即得到大孔径活性碳纤维;其特点在于:所述的催化剂为硫酸、磷酸、硼酸或盐酸的钾盐、钠盐、铵盐、钴盐、镍盐、铁盐中的任意两种或三种,催化剂的用量为1~10%的原料重量百分比;催化剂水溶液浸渍时间为5~60分钟。制得的纤维表面孔径大于50纳米,比表面积达800~1800m2/g。采用本发明方法制得的材料柔软,强度适当,可以用于如口罩、防护服、过滤片材及设备等,亦可用于病毒和化学防护,以及化工、环保、制药、卫生、电子等行业。

    一种多孔酚醛树脂基炭微球的制备方法

    公开(公告)号:CN1559891A

    公开(公告)日:2005-01-05

    申请号:CN200410016702.5

    申请日:2004-03-03

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明公开了一种多孔酚醛树脂基炭微球的制备方法。包括如下步骤:将甲阶酚醛树脂的乙醇溶液与表面活性剂的水溶液表面活性剂混合,形成均匀的乳状液,然后100℃~150℃的温度下,搅拌固化,再以5℃~10℃/min的升温速度加热到800℃~1200℃,恒温0.1~5小时进行炭化,冷却后得到所说的酚醛树脂基炭微球。本发明的方法原料价格便宜,工艺简单,收率高,球形度好,球径及比表面积可控,便于工业化实施。

    一种多孔沥青基炭微球的制备方法

    公开(公告)号:CN1559890A

    公开(公告)日:2005-01-05

    申请号:CN200410016701.0

    申请日:2004-03-03

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 一种多孔沥青基炭微球的制备方法,包括如下步骤:将含有沥青的有机溶剂加入含有表面活性剂的甘油溶液中,使其成为均匀的乳状液,然后加热挥发去有机溶剂,过滤,烘干得到沥青微球,再以1℃~5℃/min的升温速度升温到200℃~280℃,氧化0.5~5小时后在氮气保护下以5℃~10℃/min的升温速度升温到900℃~1200℃,炭化0.5~1小时,得到沥青基炭微球。本发明的方法原料价格便宜,工艺简单,收率高,球形度好,球径及比表面积可控,便于工业化实施。

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