一种乳液型碳纤维用上浆剂及其制备方法和应用技术

技术编号:8717745 阅读:176 留言:0更新日期:2013-05-17 19:40
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、0-96.4%的水、0.5-15%的表面活性剂和0.1-2.0%的无机铵盐制备得到。本发明专利技术的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者相同的结构单元,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,另外加上稳定剂氯化铵的协同作用,相对于现有碳纤维复合材料其层间剪切强度提高了30%以上,保证了碳纤维复合材料有较高的整体性能。由于含有稳定剂无机铵盐,本发明专利技术上浆剂储存稳定性大大提高,使用过程中不会出现分层、破乳现象。

【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应用
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。而且,上述的碳纤维上浆剂的储存和使用稳定性较差,在储存和使用过程中会出现乳液分层、乳液浓度分布不均,甚至过早发生破乳、絮凝、团聚等,上浆剂出现分层、下沉、混浊等现象,无法进行碳纤维上浆,且在使用及输送过程中不能进行较为快速的搅拌,这对碳纤维生产带来了极大的不便,而且对碳纤维及其复合材料的整体性能也带来很大的不利影响。
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,以及克服现有的碳纤维上浆剂储存和使用稳定性不好的问题,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;并且,本专利技术的上浆剂在储存和使用过程中不会出现乳液分层、乳液浓度分布不均现象,且在使用及输送过程中可以进行较为快速的搅拌,方便使用。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应用。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:0-96.4%表面活性剂:0.5-15%无机铵盐:0.1-2.0%。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:          0‑96.4%表面活性剂:  0.5‑15%无机铵盐:    0.1‑2.0%;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;FDA00002806888100011.jpg

【技术特征摘要】
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:0-96.4% 表面活性剂:0.5-15% 无机铵盐: 0.1-2.0% ; 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、羟基、羧基、醛基、酮基、氨基、亚氨基、齒素、酰胺基、酯基或硅氧基;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; 所述的无机铵盐为氯化铵、硫酸铵或硝酸铵。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:所述的无机铵盐为氯化铵。5.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...

【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

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