1.一种制备碳纤维纸用纤维的改性方法,其特征在于:具体步骤为:将碳纤维与稀硫酸混合进行酸化处理;
将酸化处理后的碳纤维与阳离子复配表面活性剂进行复合得到改性碳纤维A;
改性碳纤维A与阴离子复配活性剂进行复合得到改性碳纤维。
2.如权利要求1所述的制备碳纤维纸用纤维的改性方法,其特征在于:碳纤维是聚丙烯晴基碳纤维;
优选的,碳纤维的横截面直径为5~8μm,长度为0.5~6mm,平均长度为2~5mm;进一步优选的,碳纤维的横截面积为5μm,长度为3~5mm。
3.如权利要求1所述的制备碳纤维纸用纤维的改性方法,其特征在于:碳纤维与稀硫酸混合前进行清洗处理,具体步骤为将碳纤维依次浸于丙酮、去离子水、无水乙醇中超声清洗,然后烘干;
优选的,超声功率为3~5kW,超声时间为10~20分钟,烘干的温度为80~100℃。
4.如权利要求1所述的制备碳纤维纸用纤维的改性方法,其特征在于:稀硫酸的质量浓度为5~10%;优选为5~7%,进一步优选为5%;
或,碳纤维与稀硫酸进行酸化处理的温度40~50℃,酸化处理的时间为20~40min;
优选的,酸化处理的过程中进行搅拌,搅拌的速度为60~120r/min,酸化处理的时间为
30min;
或,碳纤维与稀硫酸处理后,利用水清洗碳纤维,然后进行真空烘干,真空干燥的温度为80~100℃。
5.如权利要求1所述的制备碳纤维纸用纤维的改性方法,其特征在于:阳离子复配表面活性剂为阳离子表面活性剂和水的混合溶液,阳离子复配表面活性剂的质量浓度为1~
3%;优选为2~3%;
所述阳离子表面活性剂为烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基季铵溴化物和十八烷基二甲基苄基季铵氯化物中的两种或两种以上;阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠中的两种或两种以上混合得到;优选的,阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物和十八烷基二甲基苄基季铵氯化物,两种阳离子表面活性剂的质量比为1:1;优选的,阳离子表面活性剂为烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基季铵溴化物和十八烷基二甲基苄基季铵氯化物,三种阳离子表面活性剂的质量比为1:1:2。
6.如权利要求1所述的制备碳纤维纸用纤维的改性方法,其特征在于:阴离子复配活性剂为阴离子活性剂和水的溶液,阴离子活性剂的质量浓度为1~3%;
优选的,阴离子表面复配活性剂由C12~18烷基硫酸钠中的两种或以上组成;优选的,阴离子表面复配活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠,三种阴离子表面活性剂的质量比为1:2:1;优选的,阴离子表面复配活性剂为十二烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠,十二烷基硫酸钠与十八烷基硫酸钠质量比为2:1;
或,碳纤维与阳离子复配表面活性剂复合或改性碳纤维与阴离子表面活性剂复合的方法为涂覆法或负压浸渍法或同时进行涂覆法与负压浸渍法;优选的,涂覆方法的涂覆速率为1~1.5mm/s;优选的,负压浸渍法的负压压力为-0.5~-1Mpa;
或,改性碳纤维与阴离子复配活性剂进行复合后,对复合后的碳纤维进行清洗,得到改性碳纤维,水清洗的时间为10~20min,烘箱温度80~100℃,烘干时间0.5~1.5小时。
7.如权利要求1-6任一所述的制备碳纤维纸用纤维的改性方法得到的碳纤维。
8.如权利要求7所述的碳纤维在碳纤维纸领域中的应用。
9.一种碳纤维纸的制备方法,其特征在于:将权利要求7所述的碳纤维加入水中,加入分散剂,然后加入增强剂,进行湿法成形,热压干燥后得到碳纤维纸;
优选的,分散剂为聚氧化乙烯、羧甲基纤维素或聚丙烯酰胺;
优选的,碳纤维的添加量为水质量的0.5~1wt%;
优选的,分散剂的添加量为碳纤维质量的10%~20wt%;
优选的,所述增强剂为阳离子聚丙烯酰胺或阳离子淀粉;
优选的,所述增强剂的添加量为碳纤维质量的1~2wt%;
优选的,碳纤维与水、分散剂混合后搅拌的时间为10~20min,搅拌速度为500~800r/min;
优选的,热压干燥的温度为95~100℃,压力为85~95kPa,干燥时间为10~20min。
10.权利要求9所述的碳纤维纸的制备方法得到的碳纤维纸。