[发明专利]一种掺杂石墨烯的碳纤维上浆剂的制备方法

权利要求书

1.一种掺杂石墨烯的碳纤维上浆剂乳液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将氧化石墨烯粉分散在亲水聚醚树脂中，加入高反应活性环氧树脂，在一定温度下，使环氧树脂与氧化石墨烯结构中的羧基接枝反应，制备混有环氧接枝石墨烯的亲水聚醚树脂；

在环氧树脂中加入所述混有环氧接枝石墨烯的亲水聚醚树脂，通过催化剂，使亲水性聚醚接枝环氧树脂，制备掺杂石墨烯的亲水改性环氧树脂；

在所述掺杂石墨烯的亲水改性环氧树脂中加入去离子水，通过剪切搅拌，制备成掺杂石墨烯的碳纤维上浆剂乳液；

其中，所述高反应活性的环氧树脂为缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将氧化石墨烯粉分散在亲水聚醚树脂中还包括：

将一定量亲水性聚醚溶于水中，制备亲水聚醚水溶液，将氧化石墨烯粉溶于亲水聚醚水溶液中，通过超声分散和搅拌，制备成含氧化石墨烯亲水聚醚溶液，通过减压蒸馏将溶液中水全部脱除，制备混有氧化石墨烯的亲水聚醚树脂，其中氧化石墨烯含量为0.5-5％。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备混有环氧接枝石墨烯的亲水聚醚树脂还包括：

确定亲水聚醚树脂中的氧化石墨烯质量a，向亲水聚醚树脂中加入0.5a-4a质量的高反应活性环氧树脂，在80℃-150℃温度下搅拌反应0.5-4小时，制备混有环氧接枝石墨烯的亲水聚醚树脂。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备掺杂石墨烯的亲水改性环氧树脂还包括：

确定环氧树脂质量为b，加入溶剂溶解环氧树脂后，向环氧树脂中加入0.1b～0.3b的混有环氧接枝石墨烯的亲水聚醚树脂和亲水性聚醚重量的0.01％-0.5％的催化剂，在0～80℃的反应温度下，搅拌反应4-12小时；加入去离子水终止反应，通过减压蒸馏，脱除溶液中的溶剂，得到掺杂石墨烯的亲水环氧树脂。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备成掺杂石墨烯的碳纤维上浆剂乳液，还包括：

向所述掺杂石墨烯的亲水环氧树脂中一次或分批加入去离子水，所述去离子水的加入量为亲水改性的超支化型环氧树脂重量的1-5倍。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯粉为采用Hummers法制备的氧化石墨烯，石墨烯片层平均数为1-10。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亲水聚醚为聚乙二醇、聚乙二醇单醚、聚乙二醇单酯类中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂的一种或多种。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氟化硼乙醚、三氯化铝、三氯化铁中的一种。