[发明专利]CTBN改性酚醛树脂增强碳纤维纸强度的工艺

摘要

本发明公开了一种CTBN改性酚醛树脂增强碳纤维纸强度的工艺。首先通过在酚醛树脂中加入CTBN对酚醛树脂进行改性，再浸渍碳纤维纸坯体，模压炭化后得到改性炭纤维纸。由于端羧基丁腈橡胶(CTBN)是一种遥爪型液体聚合物，其主链中含有的-CN极性基团，与酚醛树脂和纤维表面的环氧树脂均有很好的相容性，可以在树脂中分散均匀，利于增强纤维与基体之间的界面结合。该发明可以大面积地、批量化地生产改性碳纤维纸，这种方法不仅成本低，操作简单，而且可以显著地改善碳纤维纸的通气性。

主权项

一种CTBN改性酚醛树脂增强碳纤维纸强度的工艺，其特征是：工艺步骤如下：(1)酚醛树脂改性：配制不同配比的改性酚醛树脂浸渍液，向相同质量的酚醛树脂中分别加入不同质量的CTBN作为酚醛树脂改性剂，其中，CTBN占共混物质量0～40wt％，将酚醛树脂与CTBN的混合物溶于丙酮、乙醇、甲苯或二甲苯溶剂，并将混合物溶液在70～105℃下搅拌0.5～2.5h以得到反应完全、混合均匀的CTBN改性酚醛树脂；(2)浸渍：根据改性酚醛树脂的热重(Tg)图谱计算出含有不同含量CTBN的改性树脂的炭收率，由碳纤维纸的最终密度计算出每种配比浸渍液的浸渍量，根据相应的计算结果，分别以多种不同浓度的改性酚醛树脂液浸渍碳纤维纸坯体，风干后转移至烘箱中，在75～85℃下恒温放置1～2.5h得到烘干的碳纤维纸；(3)模压：模压工艺制度为：待模具温度达115～125℃时，将碳纤维纸放入其中并设定压力和温度，在1.5～3.5MPa压力下，模具温度以2.5～3.5℃/min的速率由115～125℃升至180～230℃并保温1～2.5h；(4)热处理：将固化完全、表面平整的碳纤维纸模压样经过炭化、石墨化工艺制得燃料电池用碳纤维纸。