两亲改性碳纤维制备质子交换膜燃料电池用碳纸的研究

作者：胡蓉蓉; 李梦佳; 华飞果; 许跃; 王亚丽; 马闻骏; 葛振亚; 马昌; 童树华; 史景利^*

来源：中国造纸, 2020, 39(03): 15-21.

• 碳纤维改性
• 两亲性碳纤维
• 碳纸
• 高导电

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。

• 单位
  中国制浆造纸研究院有限公司; 浙江金昌特种纸股份有限公司; 天津工业大学