本发明专利技术是一种碳纤维上浆剂，由以下重量配比的材料制成：酚醛树脂5~25、复配树脂1~5、抗静电剂0.01~5、溶剂100，其中酚醛树脂为热塑性酚醛树脂或改性酚醛树脂；复配树脂为热塑性树脂或热固性树脂，其制备步骤如下：先将酚醛树脂和复配树脂混匀，加入溶剂总量10~20%的溶剂，使之溶于溶剂中，室温下搅拌成为均相溶液；再向均相溶液中加入抗静电剂，搅拌溶解，加入剩余的溶剂，搅拌使之成为一体的溶液，即可制得。本发明专利技术的碳纤维上浆剂能够与热塑性基体树脂很好地相容，基体树脂能充分润湿碳纤维，在纤维与基体直接起到应力传递作用，与环氧树脂类上浆剂相比，其复合材料的层间剪切强度提高了15-20%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳纤维上浆剂。
技术介绍
碳纤维/树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐烧蚀、抗疲劳和尺寸稳定等一系列优异性能，是碳纤维复合材料的代表之一，已经广泛应用于纺织机械、工业等领域。作为树脂基复合材料重要的基体材料，环氧树脂具有良好的黏结性、耐热性、耐化学药品腐蚀性、高强度和加工方便等一系列优点，但其固化物与纤维的黏结性差、易开裂， 很难满足日益发展的工程技术要求。为适应市场的需求，以热塑性树脂为基体的碳纤维复合材料越来越多地被关注，在碳纤维/树脂基复合材料中，纤维与基体间的界面层对复合材料力学性能起着重要作用，良好的界面结合增加了复合材料结构的完整性，使载荷有效地通过基体树脂传递到纤维上，从而使纤维真正起到承载作用，但碳纤维性脆，表面能低， 边缘活性碳原子少，与基体树脂的浸润性差。所以必须在碳纤维与基体树脂之间引入聚合物过渡中间层，即上浆处理，使其表面能增加，改善碳纤维与基体树脂的浸润性。目前研究最多的是以环氧树脂类成膜剂为主的碳纤维上浆剂，如US4751258、 US4420512、US5688554，但是碳纤维在增强热塑性树脂的制备过程中，会出现明显的相分离现象，复合材料性能大幅度下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种原料组方便为合理、成本低、有效地提高碳纤维的性能，同时能与热塑性树脂有很好的相容性的碳纤维上浆剂。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种碳纤维上浆剂，其特点是，它是由以下重量配比的材料制成酚醛树脂5 25、复配树脂f 5、抗静电剂O. Of 5、溶剂100，其中所述的酚醛树脂为热塑性酚醛树脂或改性酚醛树脂；所述的复配树脂为热塑性树脂或热固性树脂，其制备步骤如下先将酚醛树脂和复配树脂混匀，加入溶剂总量1(Γ20%的溶剂，使之溶于溶剂中，室温下搅拌成为均相溶液；再向均相溶液中加入抗静电剂，搅拌溶解，加入剩余的溶剂，搅拌使之成为一体的溶液，即可制得。以上所述的碳纤维上浆剂技术方案中，进一步优选的技术方案或特征是I、所述的改性酚醛树脂为聚丙烯醇缩醛改性酚醛树脂或聚酰胺改性酚醛树脂。2、所述的热塑性树脂为聚酰胺树脂、聚乙烯醇树脂、聚酰胺酸树脂或聚酰胺酰亚胺树脂。3、所述的热固性树脂为不饱和聚酯树脂或环氧树脂。4、所述的抗静电剂为聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体、聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺、聚氧化乙烯、环氧丙烷共聚合物或聚乙二醇双马来酸单酯。5、所述的溶剂为丙酮、乙醇或去离子水。本专利技术的碳纤维上浆剂明显改善了纤维与基体的粘结性能，起到了很好的增强效果；同时能与热塑性树脂很好的相容性，基体树脂能充分润湿碳纤维，在纤维与基体直接起到应力传递作用，与环氧树脂类上浆剂相比，其复合材料力学性能得到大大提升，复合材料的层间剪切强度提高了 15-20%;本专利技术的碳纤维上浆剂的制备方法简单，效果好，生产效率高，成本低，而且可以通过改变上浆剂中组分的配比，应用于不同的热塑性树脂基体。具体实施方式以下进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。实施例1，一种碳纤维上浆剂，其特点是，它是由以下重量配比的材料制成酚醛树脂5 25、复配树脂f 5、抗静电剂O. Of 5、溶剂100，其中所述的酚醛树脂为热塑性酚醛树脂或改性酚醛树脂；所述的复配树脂为热塑性树脂或热固性树脂，其制备步骤如下先将酚醛树脂和复配树脂混匀，加入溶剂总量1(Γ20%的溶剂，使之溶于溶剂中，室温下搅拌成为均相溶液；再向均相溶液中加入抗静电剂，搅拌溶解，加入剩余的溶剂，搅拌使之成为一体的溶液，即可制得。所述的改性酚醛树脂为聚丙烯醇缩醛改性酚醛树脂或聚酰胺改性酚醛树脂；所述的热塑性树脂为聚酰胺树脂、聚乙烯醇树脂、聚酰胺酸树脂或聚酰胺酰亚胺树脂；所述的热固性树脂为不饱和聚酯树脂或环氧树脂；所述的抗静电剂为聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚体、聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺、聚氧化乙烯、环氧丙烷共聚合物或聚乙二醇双马来酸单酯； 所述的溶剂为丙酮、乙醇或去离子水。实施例2，一种碳纤维上浆剂，它是由热塑性酚醛树脂、聚乙烯醇树脂、聚醚酯酰胺和丙酮制成，重量配比为5:1:0. 5:100，制作时，将重量分数为5份的热塑性酚醛树脂与重量分数I份的聚乙烯醇树脂混合，先加入30份的溶剂丙酮，室温搅拌使之充分溶解，继续搅拌加入重量分数为O. 5份的抗静电剂聚醚酯酰胺(ΡΕΕΑ)，混匀后加入剩余的70份丙酮，混合均一后制备得到碳纤维上浆剂。用此上浆剂上浆的碳纤维含浆重量分数为I. 8%，碳纤维进行双螺杆反应挤出制备碳纤维增强聚甲醛(POM)树脂基复合材料，经过高混机的充分搅拌后进行造粒，注塑机注塑成型，力学性能测试结果如下拉伸强度130Mpa，弹性模量14000Mpa，弯曲强度213Mpa，弯曲模量10108Mpa，抗冲击强度19KJ/m2，洛氏硬度120HRR。实施例3，一种碳纤维上浆剂，它是由热塑性酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚醚酯酰胺和丙酮制成，重量配比为5:1. 5:0. 4:100，制作时，将重量分数为4份的热塑性酚醛树脂与重量分数I. 5份的聚酰胺树脂混合，先加入60份的溶剂丙酮，室温搅拌使之充分溶解，继续搅拌加入重量分数为O. 4份的抗静电剂聚醚酯酰胺(PEEA)，混匀后加入剩余的40份丙酮，混合均一后制备得到碳纤维上浆剂。用此上浆剂上浆后的碳纤维含浆重量分数为I. 6%，碳纤维进行双螺杆反应挤出制备碳纤维增强PA66树脂基复合材料，经过高混机的充分搅拌后进行造粒，注塑机注塑成型，力学性能测试结果如下拉伸强度151Mpa，弹性模量9155Mpa，弯曲强度199. 8Mpa，弯曲模量7755. 5Mpa，抗冲击强度22KJ/m2，洛氏硬度117HRR。实施例4，一种碳纤维上浆剂，它是由聚酰胺改性酚醛树脂、环氧树脂、聚醚酯乙酰胺和丙酮制成，重量配比为10:2:0.6:100，制作时，将重量分数为10份的聚酰胺改性酚醛树脂与重量分数2份的环氧树脂混合，先加入50份的溶剂丙酮，室温搅拌使之充分溶解，继续搅拌加入重量分数为O. 6份的抗静电剂聚醚酯乙酰胺，混匀后加入剩余的40份丙酮，混合均一后制备得到碳纤维上浆剂。用此上浆剂上浆后的碳纤维含浆重量分数为I. 3%，碳纤维进行双螺杆反应挤出制备碳纤维增强PA6树脂基复合材料，经过高混机的充分搅拌后进行造粒，注塑机注塑成型， 力学性能测试结果如下拉伸强度145Mpa，弹性模量9256Mpa，弯曲强度220. 3Mpa，弯曲模量8976. 8Mpa，冲击强度21KJ/m2，洛氏硬度123HRR。实施例5，一种碳纤维上浆剂，它是由聚丙烯醇缩醛改性酚醛树脂、聚酰胺酸树脂、 聚醚酯酰胺和丙酮制 成，重量配比为6:2:0. 45:100，制作时，将重量分数为6份的聚丙烯醇缩醛改性酚醛树脂与重量分数2份的聚酰胺酸树脂混合，先加入80份的溶剂丙酮，室温搅拌使之充分溶解，继续搅拌加入重量分数为O. 45份的抗静电剂聚醚酯酰胺PEEA，混匀后加入剩余的20份丙酮，制备得到混合均一的碳纤维上浆剂。用此上浆剂上浆后的碳纤维含浆重量分数为I. 66%，碳纤维进行双螺杆反应挤出制备碳纤维增强聚甲醛(POM)树脂基复合材料，经过高混本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纤维上浆剂，其特征在于：它是由以下重量配比的材料制成：酚醛树脂5~25、复配树脂1~5、抗静电剂0.01~5、溶剂100，其中所述的酚醛树脂为热塑性酚醛树脂或改性酚醛树脂；所述的复配树脂为热塑性树脂或热固性树脂，其制备步骤如下：先将酚醛树脂和复配树脂混匀，加入溶剂总量10~20%的溶剂，使之溶于溶剂中，室温下搅拌成为均相溶液；再向均相溶液中加入抗静电剂，搅拌溶解，加入剩余的溶剂，搅拌使之成为一体的溶液，即可制得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张国良，李艳华，陈秋飞，席玉松，
申请(专利权)人：中复神鹰碳纤维有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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