[发明专利]一种表面接枝碳纳米管的植物纤维布/树脂复合材料的制备方法

摘要

一种表面接枝碳纳米管的植物纤维布/树脂复合材料的制备方法，它涉及一种植物纤维布/树脂复合材料的制备方法。本发明是要解决现有的纳米粒子接枝到植物纤维表面的方法工艺繁琐，耗时较长，且纳米粒子在植物纤维布表面团聚，导致纳米粒子的作用降低的技术问题。本发明：一、水洗；二、碱处理；三、配制碳纳米管悬浮液；四、纤维布表面接枝碳纳米管；五、制备复合材料。本发明提出一种高效、简易的植物纤维布表面接枝碳纳米管的方法，可以在植物纤维表面均匀接枝碳纳米管，避免了碳纳米管的团聚，大幅度提升了碳纳米管对亚麻纤维表面的改性作用，从而提升植物纤维与树脂基体的界面粘结性能。

主权项

1.一种表面接枝碳纳米管的植物纤维布/树脂复合材料的制备方法，其特征在于表面接枝碳纳米管的植物纤维布/树脂复合材料的制备方法是按以下步骤进行的：一、水洗：将植物纤维布在温度为25℃～90℃蒸馏水超声波清洗30秒～30分钟；所述的超声波的功率为200W～1500W；二、碱处理：①将步骤一清洗后的植物纤维布置于质量分数为0.5％～20％的NaOH水溶液中超声处理30秒～30分钟；②取出步骤一①处理后的植物纤维布，再置于温度为25℃～90℃蒸馏水中超声清洗；③重复步骤二②的过程至清洗液的pH值为6.5～7为止，得到碱溶液处理后的植物纤维布；三、配制碳纳米管悬浮液：将无水乙醇、硅烷偶联剂和蒸馏水混合均匀，然后在转速为100转/分钟～800转/分钟的搅拌条件下加入多壁碳纳米管，在搅拌速度为1500转/分钟～3000转/分钟的条件下搅拌10分钟；随后，在转速为200转/分钟的搅拌条件下加入聚乙烯吡咯烷酮，在搅拌速度为1500转/分钟～3000转/分钟的条件下搅拌5分钟～30分钟，最后置于温度为40℃～90℃的烘箱中保温10分钟～6小时，得到碳纳米管悬浮液；所述的混合液中无水乙醇、硅烷偶联剂和蒸馏水的质量比依次为(25～45):(1～5):(4～20)；所述的多壁碳纳米管的质量为混合液的质量分数的0.1％～7％；所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量为混合液的质量分数的0.1％～7％；四、纤维布表面接枝碳纳米管：用喷壶将步骤三制备的碳纳米管悬浮液呈雾状均匀喷涂至步骤二碱溶液处理后的植物纤维布的两个表面，然后将植物纤维布在温度为60℃～120℃的条件下烘干5分钟～120分钟，得到表面接枝碳纳米管的植物纤维布；所述的碳纳米管悬浮液的温度为20℃～80℃；五、制备复合材料：将树脂和步骤四制备的表面接枝碳纳米管的植物纤维布采用真空辅助灌注成型方法制备成表面接枝碳纳米管的植物纤维布/树脂复合材料；所述的表面接枝碳纳米管的植物纤维布/树脂复合材料中表面接枝碳纳米管的植物纤维布与树脂的质量比为(11～12.5):(13～14)。