高分散水性碳纤维的制备

作     者：曹洪硕 周明正 敖静 乔伟静 陈玉姣 张水木 田艳红 张学军 CAO Hongshuo;ZHOU Mingzheng;AO Jing;QIAO Weijing;CHEN Yujiao;ZHANG Shuimu;TIAN Yanhong;ZHANG Xuejun

作者机构：北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029 国家电投氢能科技发展有限公司北京100162 

出 版 物：《中国造纸》 (China Pulp & Paper)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：48-54页

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 082201[工学-制浆造纸工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：北京市科技计划(Z211100004521001) 

主　　题：BMH3碳纤维 碳纤维纸 表面改性 分散剂 分散性能 

摘      要：本研究以壳聚糖盐酸盐(CHI)和十二烷基磺酸钠(SDS)制备改性剂(CHI&SDS),采用浸渍法对BHM3碳纤维进行表面改性,以提升BMH3碳纤维在水中的分散能力。系统研究了CHI/SDS质量比、CHI&SDS改性剂质量分数及纤维长度对改性BMH3碳纤维在水中分散性的影响,并通过X射线光电子能谱仪和动态接触角测试仪,对改性BMH3碳纤维化学结构和表面润湿性进行了表征。结果表明,BMH3碳纤维经过质量分数0.15%,CHI/SDS质量比=25∶1的CHI&SDS改性剂改性后,纤维长度5 mm的改性BMH3碳纤维在水中的分散率可达96.2%,相较于未改性碳纤维提升了87.5个百分点。改性BMH3碳纤维表面含氧官能团数量显著提升,水接触角明显降低,这是BMH3碳纤维分散性能改善的原因,也是成功实现高分散水性碳纤维制备的基础。