[发明专利]一种制备具有高分散性的短切碳纤维材料的装置及方法

权利要求书

1.一种制备具有高分散性的短切碳纤维的装置，其特征在于所述装置包括超声波分散槽，搅拌装置，泵，过滤网收集器，集液回流器及超声波发生器；所述泵一端插入超声波分散槽，用于抽取纤维与溶剂的混合物，另一端与过滤网收集器及集液回流器相连接，所述过滤网收集器位于集液回流器的上端，所述集液回流器设置在超声波分散槽的上端，所述超声波分散槽的底部设有超声波发生器，所述搅拌装置设置在超声波分散槽的中下部。

2.如权利要求1所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的装置，其特征在于所述过滤网收集器内置活动的过滤网。

3.如权利要求1所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的装置，其特征在于所述泵3插入超声波分散槽的一端，其抽取位置可以移动。

4.利用如权利要求1所述装置进行制备具有高分散性的短切碳纤维的方法，其特征在于以下步骤：

1)把改性后的碳纤维浸泡于溶剂中，充分浸润；

2)把浸润后的碳纤维放入超声波分散槽中，加入溶剂，打开超声波发生器，利用超声波把碳纤维分散在超声波分散槽里，利用超声波进行分散；

3)打开搅拌装置，搅动超声波分散槽里的溶剂，形成稳定旋流；

4)打开循环泵，从超声波分散槽的上约三分之一处的环形区域抽取正被旋流的液体，把液体抽到过滤网收集器中，收取已被分散的碳纤维，溶剂通过滤网收集器进入集液回流器，回流到超声波分散槽内；

5)在光学显微镜下观察收集到的碳纤维，如果存在未解聚的纤维束，则需要a)加大旋流速度，或者b)降低超声功率，或者c)移动泵的抽取位置，反复调节直到所收集到的纤维束无团聚；

6)收集的已被完全分散的碳纤维，置于托盘中，放置于通风干燥处晾干，然后放在烘箱中烘干，烘干后的碳纤维用防潮的塑料袋密封装好备用。

5.如权利要求4所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的方法，其特征在于所述步骤1)中的浸润时间为2小时以上。

6.如权利要求4所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的方法，其特征在于所述溶剂为可挥发溶剂，选自120#汽油、甲苯、二甲苯或水。

7.如权利要求4所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的方法，其特征在于所述步骤2)中超声波分散时间为20分钟。

8.如权利要求4所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的方法，其特征在于所述烘箱中烘干的温度为60～80℃。

9.如权利要求4所述一种制备具有高分散性的短切碳纤维的方法，其特征在于所述烘箱中烘干的时间为不低于4小时。