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一种高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂及其制备方法技术

技术编号:46063668 阅读:10 留言:0更新日期:2025-08-11 15:50
本发明专利技术提供了一种高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂及其制备方法,属于碳纤维上浆剂技术领域。本发明专利技术通过物理复配三种特定组分,在不依赖化学反应的条件下,显著提升了碳纤维上浆剂的综合性能与加工适用性,其有益效果集中体现在:实现了碳纤维与树脂基体界面结合强度的大幅跃升,有效改善了纤维表面的润湿铺展性,确保了上浆剂乳液优异的长期储存稳定性,同时最大限度降低了对碳纤维本体的损伤,完整保留了纤维固有强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维上浆剂,尤其涉及一种高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂及其制备方法


技术介绍

1、碳纤维以其卓越的比强度、比模量、耐疲劳性和低密度等特性,已成为航空航天、新能源汽车、高端体育器材及风力发电等尖端领域轻量化复合材料的首选增强体。然而,碳纤维表面呈现高度惰性与光滑特性,且在生产过程中易产生脆性毛丝,这不仅直接影响了纤维的加工性能(如易起毛、断丝),更重要的是严重制约了其与树脂基体(如环氧树脂、聚氨酯、双马树脂等)之间的界面结合强度。界面作为复合材料中载荷传递的关键桥梁,其性能的优劣直接决定了复合材料的层间剪切强度、抗冲击韧性、疲劳寿命乃至整体结构可靠性。薄弱的界面会导致应力传递效率低下,成为材料失效的优先发生区域,极大地限制了碳纤维优异力学性能的充分发挥。因此,对碳纤维进行表面处理,即“上浆”,是碳纤维生产和后续复合材料制备中不可或缺的关键环节。

2、上浆剂是一种施加于碳纤维表面的特殊涂层溶液。其核心功能主要体现在三个方面:其一,在纤维生产和后续编织、缠绕等加工过程中,起到集束、润滑和保护作用,有效减少毛丝产生和纤维损伤,保障加工顺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂,其特征在于,原料包括以下组分:

2.根据权利要求1所述的高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂,其特征在于,所述纳米二氧化硅的平均粒径为20~40 nm。

3.根据权利要求1所述的上浆剂,其特征在于,所述上浆剂的固含量为7.5~10.0 wt%;

4.一种权利要求1~3任一项所述上浆剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述高速剪切分散的转速为3000~5000rpm。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述高速剪切分散的时间为30~45分钟。...

【技术特征摘要】

1.一种高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂,其特征在于,原料包括以下组分:

2.根据权利要求1所述的高强度聚氨酯复合碳纤维上浆剂,其特征在于,所述纳米二氧化硅的平均粒径为20~40 nm。

3.根据权利要求1所述的上浆剂,其特征在于,所述上浆剂的固含量为7.5~10.0 wt%;

4.一种权利要求1~3任一项所述上浆剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述高速剪切分散的转速为3000~500...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨清彪白平平宋岩沈仁顺李耀先
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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