尼龍用碳纖維表面改性方法

干式改性

1、氣相氧化法

氣相氧化法是立即將碳纖維（CF）放置氧化氣體中開展表面氧化解決的一種方式 。液相氧化法使用簡易、性價比高，對纖維改性實際效果不錯。此辦法主要是根據對CF表面開展氧化，使CF表面越來越更為不光滑，提升CF與滌綸（PA）環(huán)氧樹脂基體間的機械設備嵌鎖力。與此同時引進活力官能團提升CF表面能，提升與PA基體間離子鍵協力。此外，經氧化解決改性的CF表面易生成羧基(—COOH)和甲基(—OH)官能團，其易與PA基體中的酰胺鍵產生化學變化，在CF與環(huán)氧樹脂基體中間產生離子鍵，使CF與PA環(huán)氧樹脂基體間的作用力提高。除開氣體外，活性氧(O3)還可以做為氧化劑對CF表面開展氧化，用O3對PA6／CF復合材質開展氧化能夠引進—COOH，纖維與基體頁面粘結性提高。

2、等離子體氧化法

等離子技術氧化法是一種主要的CF改性方式。CF經等離子技術解決后在其表面轉化成了含氧量官能團如—OH、醚基和羰基等活力官能團?，F階段最常見的是運用超低溫等離子技術對CF表面開展改性。如運用氣體等離子技術對CF表面開展改性，可使CF表面轉化成很多含氧量旋光性官能團，提升 了CF與PA基體潤滑性和作用力，與此同時此改性方式不容易對CF本身抗壓強度造成不良危害。

3、輻照處理法

輻照度解決做為高聚物改性的一種高新科技，具備環(huán)境保護、環(huán)保節(jié)能、高效率和技術簡潔等優(yōu)勢。此工藝能夠有效的提高CF與PA基體的頁面粘結力，又不可能對CF自身抗壓強度導致損害。輻照度燈源有X射線、γ放射線、離子束、微波加熱和紫外線。在其中γ放射線最常見來對CF表面開展改性，經γ放射線輻照度的CF表面較未改性CF越來越更為不光滑，促使CF與PA基體中間的機械設備嵌鎖力提升。

與其他表面解決方式對比，輻照度解決有著非常明顯的優(yōu)點。該方式高效率環(huán)保節(jié)能、實際操作簡易，不容易在CF表面引入其他殘渣，最重要的是適度的輻照度解決不容易毀壞纖維自身的構造和結構力學特點。可是，輻照度解決還存有其他不夠的地區(qū)，如機器設備較為價格昂貴；對CF的改性的原理還不可以徹底把握，改性結果具有可變性。

濕法改性

1、液相氧化法

高效液相氧化法是利用將CF放置強堿（如濃硫酸）水溶液，促使纖維表面產生氧化轉化成—COOH和—OH等官能團，提升 了CF的表面活力。與此同時強堿會浸蝕CF表面，使其表面的表面粗糙度提升，乃至會在其表面產生蝕孔，提升CF與PA基體間的機械設備嵌鎖力。CF在強堿氧化全過程中表面表面粗糙度有所增加，與此同時會在其表面產生坑槽和微縫隙等缺點，但這會造成 單條CF的硬度減少。除濃硫酸氧化外，還可以選用苯甲酸對CF表面開展氧化解決。

2、陽極電解氧化法

光電催化改性是另一種關鍵的CF表面改性方式。在陽極氧化電解法氧化法中，CF做為陽極氧化，而負極一般 為高純石墨。根據電解法促使CF表面產生氧化反映，轉化成含氧量官能團，提升 了CF的表面能和表面粗糙度。但陽極氧化氧化法在提升CF與PA頁面融合的與此同時，也會對單條CF的抗壓強度導致危害。

3、上漿處理

退漿解決能夠在纖維表面引進很多活力官能團，提升CF的表面活力，造成的官能團會進一步與基體產生化學變化，從而使纖維與環(huán)氧樹脂基體融合得愈發(fā)密切。該方式不容易使纖維表面造成缺點，與此同時并不會影響到其抗拉強度。退漿劑的選用很重要，其與CF的相溶性立即影響了CF與基體頁面的粘結力，故CF退漿是一個十分復雜的全過程。當退漿劑蔓延到高聚物基體時會對復合材質的頁面抗壓強度發(fā)生危害，頁面抗壓強度提高或是減少在于他們相互之間的相溶性。若退漿劑中的官能團對CF具備優(yōu)先選擇可選擇性，則不利纖維在基體中的均衡分散化，造成 纖維與基體中間產生欠缺頁面。

納米材料多尺度改性

CF表面粘附“多尺度”納米復合材料是一種合理的改性方式，能夠提升纖維表面有機化學活力，提升纖維與環(huán)氧樹脂基體的浸潤性，改進CF與PA中間的頁面粘結力。納米復合材料改性纖維表面關鍵有這兩種方式。一種辦法是經過簡潔的浸涂方式，將纖維滲入帶有納米復合材料的懸濁液中；另一種方式是根據堆積技術性，如有機化學液相堆積(CVD)和引入有機化學液相堆積(ICVD)將這種納米復合材料立即熱聚合到纖維表面。這2種技術性都是其優(yōu)勢和局限，比如后面一種能夠提升纖維／基體頁面粘接抗壓強度，但卻會使單纖維抗壓強度減少。而選用浸涂法在CF表面引進納米復合材料，可提升CF表面表面粗糙度，與此同時更改纖維表面活力，從而提高CF與PA頁面間的離子鍵協力。

納米碳管(CNTs)因其優(yōu)良的物理性能和導電率常被作為添加物來改進復合材質的物理性能和導電率。將CNTs熱聚合到CF表面能夠合理地提升其表面積，提高CF與PA基體頁面的機械設備嵌鎖力，有益于地應力在基體和纖維中間傳送；在CNTs熱聚合到CF表面全過程中會加入很多活力官能團，改進了CF與PA基體的浸潤性，纖維與基體間很多離子鍵的轉化成，促使復合材質的頁面粘結力改進。CF表面熱聚合CNTs，最后的改性實際效果在于CNTs在CF表面分布均勻水平和CNTs與CF中間融合的高低。CNTs／CF做為提高相能夠使CF提高PA復合材質做到多尺度提高的實際效果，CNTs為復合材質給予納米提高，與此同時CF為復合材質給予微限度提高。二者協同效應于PA基體，巨大地緩解了復合材質頁面粘結力，做到多尺度提高實際效果。