[发明专利]一种梳形支化聚合物修饰碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种梳形支化聚合物修饰碳纤维的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

第一步：将4g碳纤维浸入120~200mL混合酸中，超声波处理6~10小时，然后移入油浴锅中80~120℃回流反应2~4小时，反应完毕后用去离子水洗至中性，然后将碳纤维放于60℃~80℃真空干燥箱干燥24小时，得到酸处理碳纤维；混合酸是由质量百分比浓度为65%的浓硝酸和质量百分比浓度为96%的浓硫酸按体积比为1:1的比例混合而成；

第二步：将2g酸处理碳纤维分散在80~120mL甲苯中，超声波处理30~50分钟后加入30～40g的硅烷偶联剂，然后升温至90～110℃，回流反应4~6小时，冷却出料，用甲苯清洗3~5遍除去未接枝上的硅烷偶联剂，然后常温下真空干燥24小时，即得到硅烷偶联剂修饰碳纤维；所述的硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

第三步：将1g硅烷偶联剂修饰碳纤维、100~200mg链转移剂、40～80mg引发剂、30～60mL四氢呋喃依次加入圆底烧瓶中，超声波处理30~60分钟，然后再向烧瓶中加入10～25g卤代苯乙烯，用真空泵抽真空后密封瓶口，在冰浴条件下搅拌10~30分钟后立即放入油浴锅中在80~100℃反应24~48小时，产物用四氢呋喃重复清洗3~5遍并过滤，然后在60~80℃下真空干燥箱中干燥24~36小时，即得到聚卤代苯乙烯修饰碳纤维Ⅲ；所述的链转移剂为二硫代苯甲酸(2-乙氧基羰基)-2-丙酯或二硫代苯甲酸苯乙基酯中的一种；所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过氧化二乙酰或过氧化二苯甲酰中的一种；所述的卤代苯乙烯为对氯苯乙烯或对溴苯乙烯中的一种；

第四步：将1g聚卤代苯乙烯修饰碳纤维Ⅲ、100～200mg催化剂、200～500mg配位剂和30～60mL的N,N-二甲基甲酰胺依次加入圆底烧瓶中，超声波处理30~60分钟，然后再向烧瓶中加入15~30g的丙烯酸酯单体，用真空泵抽真空后密封瓶口，在冰浴条件下搅拌10~30分钟后立即放入油浴锅中在60~100℃反应4~8小时，产物用四氢呋喃重复清洗3~5遍并过滤，然后在40℃下真空干燥箱中干燥24小时，最终得到梳形支化聚合物修饰碳纤维；所述的催化剂为溴化亚铜或氯化亚铜中的一种；所述的配位剂为联吡啶、六甲基三亚乙基四胺或五甲基二亚乙基三胺中的一种；所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸丁酯中的一种。