[發(fā)明專利]一種水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810289613.X
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108547151A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王景碩;殷連海;張淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王景碩
• 主分類號(hào): D06M15/55
• 分類號(hào): D06M15/55;D06M15/13;D06M15/333;D06M11/60;D06M11/79;D06M11/76;D06M15/41;D06M13/513;D06M13/325;D06M11/24;D06M11/30;C08B37/04;D06M101/40
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 朱親林

本發(fā)明公開(kāi)了一種水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑，屬于碳纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明按重量份數(shù)計(jì)，將20～30份水性環(huán)氧樹(shù)脂，20～30份改性海藻酸鈉液，20～30份聚乙烯醇液，10～20份氨水，10～20份納米二氧化硅，10～20份碳酸氫鈣溶液，10～20份堿性酚醛樹(shù)脂，10～20份改性海泡石，10～20份硅烷偶聯(lián)劑，5～8份多巴胺溶液，1～2份氯化鉻置于3號(hào)燒杯中，于轉(zhuǎn)速為300～500r/min條件下，攪拌混合40～60min，即得水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑。本發(fā)明提供的水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑具有優(yōu)異的抗剪切強(qiáng)度和耐磨性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)了一種水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑，屬于碳纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

碳纖維（CF）是1種含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90%以上的新型無(wú)機(jī)高分子纖維材料，具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電導(dǎo)熱和電磁屏蔽性好等一系列優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、體育用品、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。由于碳纖維為脆性材料，在加工過(guò)程中容易發(fā)生起毛、斷絲等現(xiàn)象，導(dǎo)致其力學(xué)強(qiáng)度等性能降低，所以為了改善碳纖維的加工性能，在生產(chǎn)工藝中有一道重要的工序就是上漿。隨著各個(gè)行業(yè)對(duì)于碳纖維性能要求的提高，上漿劑作為碳纖維助劑在提高碳纖維各個(gè)性能方面表現(xiàn)優(yōu)異，迅速成為碳纖維企業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。

碳纖維上漿劑作為高性能碳纖維制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要有以下幾個(gè)作用：1）提高碳纖維的集束性和耐磨性，保護(hù)碳纖維表面。對(duì)于碳纖維本身而言，在經(jīng)過(guò)上漿工藝后，碳纖維的集束性和耐磨性得到了提高，減少了碳纖維在后加工過(guò)程中容易起毛、斷絲的現(xiàn)象；其次在經(jīng)過(guò)上漿干燥后，上漿劑會(huì)在碳纖維表面形成一層薄膜，這層薄膜可以避免碳纖維表面吸附空氣中的水分和灰塵；2）提高樹(shù)脂對(duì)碳纖維的浸潤(rùn)性。在復(fù)合材料的制備過(guò)程中，由于碳纖維和樹(shù)脂是2種不同的材料，所以樹(shù)脂在碳纖維中的浸潤(rùn)性至關(guān)重要，上漿劑作為1種潤(rùn)濕劑，能分別與樹(shù)脂和纖維進(jìn)行匹配，涂覆于碳纖維表面之后，能夠提高碳纖維表面被樹(shù)脂的浸潤(rùn)能力；3）提高復(fù)合材料的界面性能，復(fù)合材料的性能除了碳纖維和樹(shù)脂本身的性能外，界面性能也是重要的性能之一，良好的上漿劑可以作為纖維和樹(shù)脂之間的連接體，改善纖維與基體樹(shù)脂的粘合力及后加工性能。對(duì)于目前傳統(tǒng)上漿劑還存在的抗剪切性能和耐磨性能不佳的問(wèn)題，需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)傳統(tǒng)上漿劑抗剪切性能和耐磨性能不佳的問(wèn)題，提供了一種水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑，是由以下重量份數(shù)的原料組成：

水性環(huán)氧樹(shù)脂 20～30份

改性海藻酸鈉液 20～30份

聚乙烯醇液 20～30份

氨水 10～20份

納米二氧化硅 10～20份

碳酸氫鈣溶液 10～20份

堿性酚醛樹(shù)脂 10～20份

改性海泡石 10～20份

硅烷偶聯(lián)劑 10～20份

多巴胺溶液 5～8份

氯化鉻 1～2份

所述水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑的制備過(guò)程為：按原料組成稱量各原料，將水性環(huán)氧樹(shù)脂，改性海藻酸鈉液，聚乙烯醇液，氨水，納米二氧化硅，碳酸氫鈣溶液，堿性酚醛樹(shù)脂，改性海泡石，硅烷偶聯(lián)劑，多巴胺溶液和氯化鉻攪拌混合，即得水性環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維上漿劑。