【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维上浆剂领域，具体涉及一种利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法与应用、上浆碳纤维与应用。
技术介绍
1、碳纤维增强橡胶材料可以结合碳纤维刚性和橡胶材料柔性的各自优势，取长补短，得到具有强韧特性的橡胶基复合材料，可广泛应用于制造轮胎帘子线、胎面胶、传送带、摩擦材料、电磁材料等领域。碳纤维增强橡胶基复合材料具有优异的拉伸性能、弹性模量、耐热性、耐疲劳性等综合特性，但由于碳纤维表面涂覆一层上浆剂，在碳纤维增强橡胶复合材料中，碳纤维与橡胶之间的真实界面是以上浆剂为主的过渡层。而目前碳纤维行业多用环氧类上浆剂，对橡胶基体不能产生良好的结合能力，使碳纤维的优势不能充分发挥，在经受反复外力作用时可能会导致纤维与橡胶的界面剥离，从而影响碳纤维增强橡胶材料的综合性能。上浆后的碳纤维也需具备一定的耐温性，在橡胶基复材高温加工制备的过程中保持质量稳定。同时，用于增强橡胶材料的碳纤维应具有较好的集束性，以减少后道加工中的毛丝和损伤，提高纤维利用效率。
2、cn104710716a公开了一种橡胶上浆剂，由聚乙烯醇、醋酸钠、醋酸、双烯酮、丁烯酸酯与丁烯酸共聚物的钠盐等组成，该上浆剂具有一定的成膜效果，但对于改进两相界面并无良好作用。
3、cn106433148a公开了一种碳纤维布增强/热硫化橡胶耐烧蚀复合材料及其制备方法，为改善两相界面，其采用了将碳纤维表面上浆剂清洗/高温脱除的方法，工艺复杂，对碳纤维损伤大，而且去除上浆后碳纤维表面惰性大，与橡胶基体的粘合性也不高。目前应用中尚未有针对碳纤维增强橡胶基复合
4、现有技术中，为了改善碳纤维与橡胶基体的界面问题，一般采用间苯二酚甲醛胶乳(以下均简称rfl乳液)来提高与橡胶的粘合性。但实际应用中发现，由于rfl乳液与碳纤维表面的结合能力不强，仅采用rfl乳液并不能有效地提高上浆后碳纤维与橡胶基体的粘结性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服采用现有技术中的上浆剂对碳纤维上浆后得到的碳纤维集束性差，且与橡胶基体的粘结性差的问题，提供一种利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法与应用、上浆碳纤维与应用，该方法通过在碳纤维表面涂覆一层含有聚丙烯酸酯的预上浆剂并进行预干燥后，再利用rfl乳液进行二次上浆和二次干燥，在保证制备得到的上浆碳纤维具备较高的耐温性的前提下，显著提高上浆碳纤维与橡胶基体的粘结能力，并一定程度上改善上浆碳纤维的集束性。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用于利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法，其特征在于，所述方法包括：
3、步骤一、采用含有聚丙烯酸酯和环氧树脂的预上浆剂对碳纤维进行预上浆和预干燥，得到初始碳纤维；
4、步骤二、采用间苯二酚甲醛胶乳对初始碳纤维进行二次上浆和二次干燥，得到上浆碳纤维。
5、本专利技术第二方面提供一种由本专利技术第一方面提供的方法制备得到的上浆碳纤维。
6、本专利技术第三方面提供一种本专利技术第一方面提供的方法、第二方面提供的上浆碳纤维在橡胶材料中的应用。
7、通过上述技术方案，本专利技术提供的利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法与应用、上浆碳纤维与应用获得以下有益效果：
8、(1)本专利技术在预上浆剂中引入聚丙烯酸酯，能够显著改善制备得到的上浆碳纤维和橡胶基体两相界面之间的渗透性和结合力。
9、(2)本专利技术通过利用含有聚丙烯酸酯和环氧树脂的预上浆剂和间苯二酚甲醛胶乳二次上浆剂对碳纤维进行分步上浆，两者协同增效，最终制备得到耐温性高、与橡胶基体具有优异的粘结力强、且集束性良好的上浆碳纤维。
10、(3)本专利技术所述方法无需对碳纤维进行高温或强酸碱处理，纤维损伤小，工艺安全环保，适用于工业化推广和应用。
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1.一种利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环氧树脂为环氧树脂水性乳液；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚丙烯酸酯选自聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸丁酯中的至少一种，优选为聚丙烯酸乙酯；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述环氧树脂和所述聚丙烯酸酯的质量比为1:0.3-1:0.7，优选为1:0.4-1:0.6。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述预上浆剂的浸润时间小于等于20s，优选小于等于10s。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述预上浆剂在25℃下粘度小于等于50厘泊，优选小于等于40厘泊。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，以碳纤维的质量为基准，所述预上浆剂的预上浆量为0.1-30wt％，优选为0.5-20wt％；
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述间苯二酚甲醛胶乳中，间苯二酚与甲醛的摩尔
9.由权利要求1-8中任意一项所述的利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法制备得到的上浆碳纤维。
10.权利要求1-8中任意一项所述的利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法、权利要求9所述的上浆碳纤维在橡胶材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种利用含聚丙烯酸酯预上浆剂制备上浆碳纤维的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环氧树脂为环氧树脂水性乳液；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚丙烯酸酯选自聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丙酯和聚丙烯酸丁酯中的至少一种，优选为聚丙烯酸乙酯；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述环氧树脂和所述聚丙烯酸酯的质量比为1:0.3-1:0.7，优选为1:0.4-1:0.6。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述预上浆剂的浸润时间小于等于20s，优选小于等于10s。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：季春晓，黄翔宇，辛美音，吴嵩义，庞燕华，刘莉莉，
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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