[发明专利]基于碳纳米管/氧化石墨烯/POSS单体的纤维表面上浆剂的制备方法

摘要

基于碳纳米管/氧化石墨烯/POSS单体的纤维表面上浆剂的制备方法，主要解决现有利用纳米材料改善复合材料界面性能技术会带来复合材料成型困难、整体力学性能差及成本高的问题。本发明将碳纳米管、氧化石墨烯、POSS单体偶联剂引入上浆剂配方，利用该上浆剂将碳纳米管、氧化石墨烯、POSS单体涂敷于纤维表面，充分利用上述纳米材料的表面特性改善纤维增强复合材料中纤维与基体的界面性能，同时也解决了直接在树脂中加入纳米材料，影响成型工艺及纳米材料加入量有限的问题。本发明可作为纳米分子偶联剂使用，与纤维表面具有较强的结合能力。该上浆剂使用过程中可不必去除原商用上浆剂，采用水浸法即可实现纤维的上浆。具有复合材料成型相对容易、整体力学性能好及成本低的特点。

主权项

一种基于碳纳米管/氧化石墨烯/POSS单体的纤维表面上浆剂的制备方法，该方法是通过以下步骤实现的：a、由Hummers法制备氧化石墨，取氧化石墨加入等离子水，超声分散20‑180min，形成颜色均匀的咖啡色氧化石墨烯溶液，高速离心后取上层清液；b、氧化石墨烯‑碳纳米管水溶液配制：向氧化石墨烯水溶液中加入碳纳米管，磁力搅拌30‑180min，超声分散10‑60min，离心后取上层清液。其中碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或功能化碳纳米管，氧化石墨烯：碳纳米管重量比为1：1‑10：1，碳纳米管的浓度为0.01‑0.3wt%，氧化石墨烯浓度为0.01‑3wt%；c、POSS单体水溶液配制：将可溶于水的纳米POSS单体溶于去等离子水溶液内，超声处理得到分布均匀的POSS水溶液，POSS单体的浓度为0.01‑1%，纳米POSS单体的尺寸为1‑30nm；d、将上述步骤b与c溶液的混合液经超声分散得到碳纳米管/氧化石墨烯/POSS单体的上浆剂溶液，上浆剂中固含量为0.1‑1wt%，碳纳米管：氧化石墨烯：POSS单体质量比=0.1：1：1‑1：1：1。