[发明专利]一种纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：

1)将碳纤维丝束在丙酮溶液中冷凝回流，然后用去离子水清洗干净并真空干燥；

2)分别配制质量分数为0.01％～5％均匀分散的纳米纤维素水溶液和碳纳米管水溶液；

3)配制质量分数为0.01％～2％的聚乙烯醇水溶液，搅拌得到分散均匀的聚乙烯醇水溶液；

4)将步骤1)处理得到的碳纤维丝束均匀铺放在滤膜上，按纳米纤维素水溶液和碳纳米管水溶液的质量比为1：(0.1～5)将两种水溶液混合，磁力搅拌使其分散均匀，得到纳米纤维素/碳纳米管混合溶液，抽滤纳米纤维素/碳纳米管混合溶液，然后抽滤聚乙烯醇水溶液使纳米纤维素/碳纳米管混合溶液及聚乙烯醇水溶液沉积在碳纤维丝束表面；然后将碳纤维丝束翻转180°，再抽滤同样量的纳米纤维素/碳纳米管混合溶液和聚乙烯醇水溶液使其沉积在碳纤维丝束另一面，最后在烘箱中干燥得到纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性的碳纤维；

或将步骤1)处理得到的碳纤维丝束均匀铺放在滤膜上，抽滤纳米纤维素水溶液，然后抽滤碳纳米管水溶液，再抽滤聚乙烯醇水溶液使其沉积在碳纤维丝束表面；将抽滤过的碳纤维丝束翻转180°，抽滤同样量的纳米纤维素水溶液、碳纳米管水溶液和聚乙烯醇水溶液，最后在烘箱中干燥得到纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性的碳纤维；

或将步骤1)处理得到的碳纤维丝束均匀铺放在滤膜上，抽滤碳纳米管水溶液，然后抽滤纳米纤维素水溶液，再抽滤聚乙烯醇水溶液使其沉积在碳纤维丝束表面；将抽滤过的碳纤维丝束翻转180°，抽滤同样量的碳纳米管水溶液、纳米纤维素水溶液和聚乙烯醇水溶液，最后在烘箱中干燥得到纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性的碳纤维。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的碳纤维为长碳纤维。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤1)的回流温度为80～100℃，回流时间为12～48h。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤2)的纳米纤维素为纤维素纳米晶、纤维素纳米纤维或细菌纳米纤维素。

5.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的搅拌温度为95～110℃，搅拌时间为1～3h。

6.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤4)的磁力搅拌转速为200～800rpm/min，时间为30～100min。

7.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤4)抽滤按纳米纤维素/碳纳米管混合溶液、纳米纤维素水溶液、碳纳米管水溶液和聚乙烯醇水溶液体积(ml):滤膜直径(cm)＝(0.1～5):1。

8.根据权利要求1所述的纳米纤维素/碳纳米管/聚乙烯醇协同改性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤1)和4)的干燥温度为40～80℃，干燥时间为2～5h。