[发明专利]表面改性碳纤维及其改性方法

权利要求书

1.一种改性碳纤维的方法，其特征在于，包括：

(1)对碳纤维表面进行除胶；

(2)将步骤(1)得到的除胶后碳纤维与氧化剂接触进行氧化反应，以便得到氧化碳纤维；

(3)以所述氧化碳纤维作为阴极、以石墨为阳极、以含有咪唑类离子液体、有机溶剂、缩合剂和导电剂的混合溶液为电解液进行电化学反应，以便在碳纤维表面共价接枝咪唑类离子，

其中，步骤(1)采用下列步骤进行：将所述碳纤维通过惰性气氛的连续化加热炉加热，所述加热温度为300～600℃，时间为2～10min，

在步骤(3)中，所述氧化碳纤维质量与所述咪唑类离子液体的质量比为(0.3g～0.5g)：(0.5g～15g)；所述咪唑类离子液体的质量与所述有机溶剂的体积比为(0.5g～15g)：(45mL～80mL)；所述咪唑类离子液体质量与所述缩合剂的质量比为(0.5g～15g)：(3mg～10mg)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述氧化剂包括浓硝酸、浓硫酸和双氧水中的至少之一。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述氧化反应的温度为65～85℃，反应时间为3～6h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述咪唑类离子液体的阴离子包括氯离子、溴离子、四氟硼酸根离子和六氟磷酸根离子中的至少之一。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺、四氢呋喃、四氯化碳中的至少之一。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述缩合剂包括HATU、DCC/DMAP中的至少之一。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述导电剂包括氯化钾、氯化钠、硫酸钠、硝酸钾中的至少之一。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述导电剂的质量与所述有机溶剂的体积比为(8mg～15mg)：(45mL～80mL)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述电化学反应的温度为20℃～30℃，反应时间为1h～3h。

10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述电化学反应的电流密度为5A*m^-2～30A*m^-2。

11.一种表面改性碳纤维，其特征在于，所述表面改性碳纤采用权利要求1-10中任一项所述的方法制备得到。