有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能

吴波^1,2，郑帼^1,2，孙玉^2,3，崔莹^2,3，吴炳洋^1,2

1. 天津工业大学材料科学与工程学院2. 天津市纺织纤维界面处理技术工程中心3. 天津工业大学环境与化学工程学院

摘 要：分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%（质量分数）的O₃PNH₄乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min。针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试。结果表明:以O₃PNH₄为电解液对碳纤维电化学改性,可以在不影响碳纤维力学性能的前提下,增加碳纤维表面的酸性官能团,提高碳纤维的表面能。

关键词：PAN基碳纤维;有机电解液;电化学改性;表面性能;酸性官能团;