[發(fā)明專利]一種高模量碳纖維增強(qiáng)水漆及其生產(chǎn)工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010375867.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN111518443A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈進(jìn)營
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北中科博策新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/04
• 分類號(hào): C09D133/04;C09D5/18;C09D5/08;C09D7/62;C09D7/65;C09D7/43;C09D7/61;C09D7/63
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一種高模量碳纖維增強(qiáng)水漆，按重量份計(jì)，包括如下組分：樹脂乳液30～40％，粉體填料20～30％，碳纖維15～25％，成膜助劑2～3％，分散劑0.3～0.5％，基材潤濕劑0.5～1.0％，增稠劑0.1～0.5％，消泡劑0.05～0.1％，防霉劑0.05～0.1％，流變助劑0.5～1％，去離子水10～20％。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝包括：表面處理高模量短切碳纖維的制備，預(yù)混合，分散研磨，調(diào)漆，檢測(cè)、包裝等五個(gè)步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種高模量碳纖維增強(qiáng)水漆及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

碳纖維是由化學(xué)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成的新型炭材料。碳纖維與樹脂的復(fù)合材料具有良好的抗拉伸強(qiáng)度、耐疲勞性能和抗腐蝕等性能，廣泛應(yīng)用于航空設(shè)備(如飛行器)、體育用品(如網(wǎng)球拍)、生活用品(如安全帽)等領(lǐng)域。用含碳纖維的涂料對(duì)相關(guān)基材施工，能夠得到類似碳纖維復(fù)合材料的性能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基材的防護(hù)作用。目前，碳纖維類涂料品種極少，而且存在抗沖擊強(qiáng)度較低、碳纖維與樹脂的相容性較差等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高模量碳纖維增強(qiáng)水漆，具有抗拉伸、抗沖擊、耐疲勞、抗腐蝕等性能。本發(fā)明還提供一種高模量碳纖維增強(qiáng)水漆的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高模量碳纖維增強(qiáng)水漆，按重量份計(jì)，包括如下組分：樹脂乳液30～40％，粉體填料20～30％，碳纖維15～25％，成膜助劑2～3％，分散劑0.3～0.5％，基材潤濕劑0.5～1.0％，增稠劑0.1～0.5％，消泡劑0.05～0.1％，防霉劑0.05～0.1％，流變助劑0.5～1％，去離子水10～20％。

所述樹脂乳液為丙烯酸樹脂乳液，固含量為45％～50％，玻璃化溫度25℃。

所述粉體填料為碳酸鈣、硅灰石、硫酸鋇、云母氧化鐵、鈦白粉的一種或者幾種。

所述碳纖維為高模量短切碳纖維。

所述成膜助劑為醇酯十二。

所述分散劑為低分子量聚丙烯酸鈉。

所述基材潤濕劑為聚醚改性聚硅氧烷。

所述增稠劑為聚乙烯醇稀溶液。

所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。

所述防霉劑為五氯酚鈉。

本發(fā)明還提供一種上述高模量碳纖維增強(qiáng)水漆的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)表面處理高模量短切碳纖維的制備：將上漿劑均勻噴灑到高模量短切碳纖維上，低溫烘干即得表面處理高模量短切碳纖維。

(2)預(yù)混合：將去離子水及潤濕劑、流變助劑、分散劑、消泡劑、防霉劑等功能性助劑加入分散釜中，以500～1000轉(zhuǎn)/分的攪拌速率低速攪拌15～20分鐘，形成均勻膠狀溶液；

(3)分散研磨：將粉體填料加入到上述膠狀溶液中，以2000～3000轉(zhuǎn)/分的攪拌速率高速分散25～35分鐘，制成均勻漿料；

(4)調(diào)漆：向上述漿料中加入樹脂乳液、成膜助劑、表面處理高模量短切碳纖維，攪拌均勻，最后加入增稠劑，攪拌均勻；

(5)檢測(cè)、包裝。

本發(fā)明的技術(shù)原理如下：