耐高温自乳化水溶性环氧树脂基碳纤维上浆剂及制备方法技术

本发明专利技术为耐高温自乳化水溶性环氧树脂基碳纤维上浆剂及制备方法，所述上浆剂的配方质量百分比组成为：原位共混磷酸化改性水溶性双酚A型环氧树脂10‑40％；聚醚类非离子型乳化剂3‑5％；脂肪酸酯类平滑剂1‑5％；其他添加剂不大于1％；余量去离子水；所述其他添加剂为抗氧剂、消泡剂中的至少一种。上浆剂具有优良的表面活性，润湿性好，能在碳纤维表面均匀成膜；上浆后的碳纤维平滑性和集束性好、硬挺度适中，有利于加工成型；上浆后碳纤维表面自由能增加、氧元素等活泼反应基团含量增高，有利于复合材料成型过程中基体树脂对碳纤维表面的快速润湿与充分浸润，提高碳纤维环氧树脂复合材料的界面粘结性能与界面剪切强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水溶性环氧树脂及碳纤维上浆剂，具体涉及一种耐高温自乳化水溶性环氧树脂基碳纤维上浆剂及制备方法。

技术介绍

1、上浆是碳纤维及其复合材料开发、生产与应用必不可少的技术关键之一。上浆剂一般是以聚合物树脂为主体和其它多种功能性组分复配而成的纺织助剂。上浆剂配方组成中，聚合物或其改性树脂为主成膜剂，辅以适量的平滑剂、柔软剂、消泡剂等功能组分，分散、乳化或溶解于有机溶剂或水中制备而成。

2、现行的碳纤维上浆剂主要有溶剂型上浆剂、乳液型上浆剂和水溶性上浆剂三大类。溶剂型上浆剂因存在溶剂挥发、环境污染、树脂残留等问题，已逐步被乳液型上浆剂所取代；不过乳液型上浆剂也存在着不足之处：由于树脂的乳化和复配需要加入大量的小分子表面活性剂或助溶剂，也存在着环境问题，同时在贮存和使用过程中易出现破乳、有效组分析出和高温稳定性差等问题；更重要的是在应力和高温环境下大量乳化剂等小分子有机物的存在，容易使碳纤维表面层的上浆剂浆膜在固化和表面活性剂等低表面能物质扩散、迁移的过程中出现局部的薄弱层和应力缺陷；再者小分子的表面活性剂耐热性差，高温环境中易氧化降解，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温自乳化水溶性环氧树脂基碳纤维上浆剂，其特征在于，所述上浆剂的配方质量百分比组成为：

2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述原位共混磷酸化改性水溶性双酚A型环氧树脂中包括两种环氧树脂，分别为低环氧值高分子量环氧树脂和高环氧值低分子量环氧树脂，所选两种环氧树脂环氧值相差15-30mmol/g；制备时将两种环氧树脂混合溶解均匀后，分批加入磷酸，加料完毕后，再反应1-3h；之后升温并分批加入去离子水使得最大程度形成单磷酸酯；最后分批加入氢氧化钾水溶液，充分反应并控制反应结束后溶液pH值为7～9；

3.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述低环...

【技术特征摘要】

1.一种耐高温自乳化水溶性环氧树脂基碳纤维上浆剂，其特征在于，所述上浆剂的配方质量百分比组成为：

2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述原位共混磷酸化改性水溶性双酚a型环氧树脂中包括两种环氧树脂，分别为低环氧值高分子量环氧树脂和高环氧值低分子量环氧树脂，所选两种环氧树脂环氧值相差15-30mmol/g；制备时将两种环氧树脂混合溶解均匀后，分批加入磷酸，加料完毕后，再反应1-3h；之后升温并分批加入去离子水使得最大程度形成单磷酸酯；最后分批加入氢氧化钾水溶液，充分反应并控制反应结束后溶液ph值为7～9；

3.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述低环氧值高分子量环氧树脂为e20、e-35中的至少一种，高环氧值低分子量环氧树脂为e-42、e44中的至少一种；低环氧值高分子量环氧树脂和高环氧值低分子量环氧树脂的混合比例为任意比例，分别使用丙酮溶解后再混合在一起。

4.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述聚醚类非离子型乳化剂为聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯或聚氧乙烯多元醇酯中的至少一种；所述聚醚类非离子型乳化剂的eo加成数为3-40，优选为月桂醇、1214醇、1618醇、油醇、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、脂肪酸甘油酯或脂肪酸失水山梨糖酯中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：周存，王娜娜，乔子航，李杉杉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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