碳纤维屏蔽纸制造过程中纤维分散性能的研究

通过不同浓度、不同分散剂以及纤维表面化学改性对碳纤维分散性影响的探讨,研究了碳纤维在水中的分散性能。研究结果表明、PEP与CPAM均能明显提高碳纤维的分散性,尤以CPAM为好;碳纤维经过表面化学改性后,表面产生更多的活性基团,进一步提高了纤维的分散性能。     

短切碳纤维最佳分散工艺研究

以3种长度2 mm、3 mm、5 mm的聚丙烯腈碳纤维为研究对象,以表面活性剂、分散剂聚氧化乙烯(PEO)和聚丙烯酰胺(PAM)为分散助剂,探讨表面活性剂、碳纤维长度、碳纤维悬浮液质量分数与分散剂种类、配比及用量对碳纤维分散性能的影响。结果表明,碳纤维长度和碳纤维悬浮液质量分数是影响碳纤维分散的重要因素; 3 mm碳纤维在分散体系中质量分数0. 1111%、分散剂用量0. 0059%、分散剂配比PEO∶PAM=3∶1 (质量比)、表面活性剂用量0. 025%时,碳纤维在水中达到最佳分散状态,且沉降时间为9 min;分散剂可以帮助碳纤维更快地浸润到水中,加快分散速度。     

表面涂覆壳聚糖对碳纤维在水中分散性的影响

在碳纤维表面物理性涂覆壳聚糖,改善了碳纤维在水中的分散性.通过显微镜和扫描电子显微镜(SEM)照片对涂覆壳聚糖前后的碳纤维形态及表面形貌进行观察,发现涂覆壳聚糖后,碳纤维表面形成了一层不均匀的壳聚糖膜,在引进羟基、氨基等亲水性基团的同时增加了碳纤维表面粗糙度;通过测定接触角的变化和分散实验表明,碳纤维的亲水性和在水中的分散性得到了改善.     

高分散水性碳纤维的制备

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。     

偶联剂处理碳纤维对燃料电池用碳纤维纸性能的影响

本文对偶联剂处理碳纤维前后纤维表面基团的变化进行了分析,并就偶联剂处理碳纤维对碳纤维纸性能的影响进行了研究,结果表明:处理后,碳纤维表面的羟基和含氧基团的数量增多,在偶联剂用量为2%时,碳纤维纸的性能较优,此条件下的碳纤维纸透气性、强度性能优于未经处理的碳纤维纸,但导电性能有所下降。     

提升碳纤维在水中分散性的研究进展

本文简述了燃料电池扩散层用碳纤维纸制备工艺存在的关键问题,综述了利用化学和物理方法优化碳纤维在水中分散性能的研究进展,重点介绍了在湿法制备工艺过程中,添加分散剂、碳纤维表面改性和使用物理分散技术,对碳纤维在水中分散性能的影响因素,以及各种分散方法的优缺点,为制备碳纤维纸的试剂选择和工艺改进提供一定的参考。     

两亲改性碳纤维制备质子交换膜燃料电池用碳纸的研究

为了提高短切碳纤维在水中的分散性及碳纤维与后期浸渍树脂的相容性,对碳纤维进行了两亲表面处理:首先通过氧化处理使其获得亲水性官能团—OH及—COOH,在此基础上进一步接枝亲油基团,以获得两亲碳纤维,并将其制备碳纸。结果表明,两亲处理的碳纤维表面—OH含量可达8. 2%。在碳纤维表面改性过程中,铬酸氧化在提高碳纤维表面亲水性官能团的同时会降低碳纸的抗张强度;而接枝亲油性官能团能提高碳纤维与树脂的黏结能力,部分弥补了表面处理所造成的负面影响;碳纤维与树脂黏结力的提高有利于碳纸导电性的提高,两亲改性碳纤维制备的碳纸与未处理碳纤维制备碳纸相比电阻率降低了31. 4%,达到10. 5 mΩ·cm。     

碳纤维纸的电热性能研究

通过优选分散剂的方式改善碳纤维纸的匀度,制备出温度分布均匀的碳纤维纸,探讨了分散剂对碳纤维纸匀度性能的影响,以及碳纤维纸电阻对电热性能的影响。采用尘埃匀度仪、热成像仪等仪器对制备的碳纤维纸进行表征。结果表明,制备碳纤维纸时,加入用量0. 6%的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)能够较明显地改善纸张匀度;碳纤维纸在通电加热条件下,电阻仅降低了2. 59%,纸张表面温差小于6℃,具有恒定功率的特征;碳纤维在纸张中的加入量为5. 0%左右,可以获得较高的远红外法向全发射率,在8～15μm波段纸张法向全发射率最高为83. 13%。     

碳纤维表面特性对燃料电池用碳纤维纸性能的影响

本文使用SEM、BET和XPS对TC-33碳纤维、TC-28碳纤维、T300碳纤维表面特性进行了分析,并就纤维表面特性对燃料电池用碳纤维纸性能的影响进行了研究.表面形态分析表明,T300纤维表面沟槽深,比表面积大于TC-33和TC-28碳纤维;XPS分析表明,T300和TC-33纤维含氧基团数量多于TC-28纤维;碳纤维纸性能测试结果表明,T300和TC-33碳纤维纸的透气性能和导电性能较接近,力学性能方面T300碳纤维纸明显高于TC-33和TC-28碳纤维纸.     

新型阳离子高分子分散剂的合成与应用

以苯乙烯、4-乙烯基吡啶、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料,采用自由基溶液聚合法合成了含有双锚固基团(苯环和吡啶环)的新型高分子分散剂PSVD.通过FT-IR、1H-NMR表征共聚物的结构,并测定了共聚物的特性粘数与阳离子单体含量.用PSVD对颜料红245进行分散,因双锚固基团的协同作用共同作用于颜料表面能增强对颜料的分散效果,故所制备的阳离子超细颜料分散液粒径＜200 nm,分散稳定性为50.4%.