一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和用途，该上浆剂是由2-40%的环氧树脂、1-20%的改性剂、0-96.5%的水和0.5-15%的表面活性剂制备得到。用本发明专利技术的上浆剂上浆后的碳纤维，在制成聚酰胺、聚酰亚胺或聚醚酰亚胺树脂基碳纤维复合材料后，由于上浆剂中含有改性剂，这些改性剂与碳纤维复合材料中的基体树脂有类似或相同的结构单元，因而碳纤维与上浆剂层之间以及上浆剂层与热塑性基体树脂之间均有较强的界面结合力，碳纤维通过上浆剂过渡连接层与热塑性基体树脂有效地结合，形成了一个有机的整体，相对于现有碳纤维复合材料其层间剪切强度提高了20%以上，保证了碳纤维复合材料有较高的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纤维生产领域，具体涉及一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和用途。
技术介绍
在碳纤维增强复合材料中，用于增强的碳纤维和基体树脂之间使用上浆剂作为过渡层，上浆剂既能很好地连接碳纤维，又能很好地连接基体树脂，使碳纤维增强复合材料成为一个整体，具有很强的整体性能。专利CN1318686C公开了一种碳纤维用上浆剂，该碳纤维用上浆剂含有，(A)分子中至少具有一个环氧基的化合物，(B)具有以铵离子作为对离子的阴离子型表面活性剂，(C)非离子型表面活性剂。但是，应用上述的碳纤维上浆剂上浆后的碳纤维制成的热塑性树脂复合材料(CFRTP)，上浆剂过渡连接层中的环氧树脂与碳纤维间的化学键合力作用较强，而与热塑性树脂基体间的化学键合力作用较弱，整体上碳纤维与热塑性树脂基体之间的连接作用也就不强。因而所制成的碳纤维热塑性树脂复合材料层间剪切强度较小，对碳纤维复合材料的整体性能造成了极大的不利影响。
技术实现思路
为了克服以现有的碳纤维上浆剂制成的碳纤维复合材料层间剪切强度较小的缺陷，本专利技术的首要目的在于提供一种乳液型碳纤维用上浆剂，本专利技术的上浆剂能极大地提高碳纤维复合材料的层间剪切强度，保证碳纤维复合材料有较高的整体性能。本专利技术的另一目的在于提供上述的乳液型碳纤维用上浆剂的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述的乳液型碳纤维用上浆剂的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种乳液型碳纤维用上浆剂，其制备原料包括以下质量百分比的成分:环氧树脂:2-40%改性剂:1-20%水:0-96.5%表面活性剂:0.5-15%。所述的环氧树脂是指分子中含有至少一个环氧基的化合物，优选双酚A型环氧树月旨、双酚F型环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种。 所述的改性剂是指分子中含有酰胺基，权利要求1.一种乳液型碳纤维用上浆剂，特征在于:其制备原料包括以下质量百分比的成分: 环氧树脂:2-40% 改性剂:1-20% 水:0-96.5% 表面活性剂:0.5-15% ； 所述的改性剂，其结构如式I或式II所示，其中的Rp R2> R3、R4、R5是氢原子、烃基、烷氧基、轻基、竣基、醒基、丽基、氣基、亚氣基、齒素、酸胺基、酷基或娃氧基；2.根据权利要求1所述的乳液型碳纤维用上浆剂，其特征在于:所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种。3.根据权利要求1所述的乳液型碳纤维用上浆剂，其特征在于:所述的改性剂为甲酰胺和/或戊二酰亚胺。4.根据权利要求1所述的乳液型碳纤维用上浆剂，其特征在于:所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。5.权利要求1-4任一项所述的乳液型碳纤维用上浆剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 取表面活性剂加入水中，搅匀；再加入环氧树脂、改性剂，500-1000r/min下搅拌60-100min ;然后在 5000-10000r/min 下搅拌剪切乳化 15_35min ;最后在 500_1000r/min 下搅拌15-25min，得到乳液型碳纤维用上浆剂。6.权利要求1-4任一项所述的乳液型碳纤维用上浆剂在碳纤维复合材料中的应用。7.一种碳纤维，其特征在于:含有权利要求1-4任一项所述的乳液型碳纤维用上浆剂，乳液型碳纤维用上浆剂的质量为碳纤维总质量的0.1-5%。8.—种碳纤维复合材料，其特征在于:含有权利要求7所述的碳纤维。9.根据权利要求8所述的碳纤维复合材料，其特征在于:所述的碳纤维复合材料为聚酰胺、聚酰亚胺或聚醚酰亚胺树脂基碳纤维复合材料。全文摘要本专利技术公开了一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和用途，该上浆剂是由2-40%的环氧树脂、1-20%的改性剂、0-96.5%的水和0.5-15%的表面活性剂制备得到。用本专利技术的上浆剂上浆后的碳纤维，在制成聚酰胺、聚酰亚胺或聚醚酰亚胺树脂基碳纤维复合材料后，由于上浆剂中含有改性剂，这些改性剂与碳纤维复合材料中的基体树脂有类似或相同的结构单元，因而碳纤维与上浆剂层之间以及上浆剂层与热塑性基体树脂之间均有较强的界面结合力，碳纤维通过上浆剂过渡连接层与热塑性基体树脂有效地结合，形成了一个有机的整体，相对于现有碳纤维复合材料其层间剪切强度提高了20%以上，保证了碳纤维复合材料有较高的整体性能。文档编号C08L77/00GK103103774SQ20131004165公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日专利技术者雷震, 黄险波, 蔡彤旻, 宋威, 黄有平, 谢怀玉 申请人:金发科技股份有限公司, 上海金发科技发展有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳液型碳纤维用上浆剂，特征在于：其制备原料包括以下质量百分比的成分：环氧树脂：2‑40%改性剂：1‑20%水：0‑96.5%表面活性剂：0.5‑15%；所述的改性剂，其结构如式I或式II所示，其中的R1、R2、R3、R4、R5是氢原子、烃基、烷氧基、羟基、羧基、醛基、酮基、氨基、亚氨基、卤素、酰胺基、酯基或硅氧基；FDA00002806910500011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷震，黄险波，蔡彤旻，宋威，黄有平，谢怀玉，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司， 上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44