本申请公开了一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；其中，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5～35％；所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％；所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％；所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17；所述碳纤维乳液上浆剂的粒径为200～300nm。本发明专利技术的碳纤维乳液上浆剂与环氧乙烯基基体树脂相容性好，能够显著提高碳纤维的横向力学性能。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法，属于上浆剂。
技术介绍
1、复合材料中常用的热固性基体树脂包括环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂等。其中，乙烯基酯树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成反应制得。它保留了环氧树脂的基本链段，又有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能，作为先进聚合物基复合材料的基体树脂具有很好的应用前景。
2、当前乙烯基酯树脂的碳纤维上浆剂，多半采用环氧型或聚氨酯上浆剂，分子结构上不相似导致界面性能不强。专利cn101858038a公开了由缩水甘油醚环氧树脂和环氧化脂肪族聚烯烃制备碳纤维乳液上浆剂的方法；专利cn113957718a公开了一种改性聚氨酯乙烯基碳纤维上浆剂的制备方法。
3、目前，上浆剂多为安全环保的水乳液型上浆剂。专利cn112359605a公开了一种不饱和碳纤维上浆剂可用于乙烯基酯碳纤维的上浆；专利cn10941956a公开了一种具有碳碳双键的缩水甘油醚酯水性乳液上浆剂的制备方法，乳液平均粒径为180～350nm。
技术实现思路
1、本申请提供了一种成本低、性能稳定的环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂，适应于乙烯基酯树脂基体，并能改善碳纤维表面力学性能，更有效地减少纤维毛丝与断丝，提高束丝强度。
2、本申请提供了一种碳纤维乳液上浆剂的制备方法，此方法操作简单，容易实现。
3、根据本申请的第一个方面，提供了一种主浆料，所述主浆料具有式i所示结构：
4、dd220799i-dl
5、
6、所述主浆料为乙烯基酯树脂，所述乙烯基酯树脂为氨基改性环氧乙烯基树脂。
7、根据本申请的第二个方面，提供一种上述所述的主浆料的制备方法，所述制备方法包括：在非活性气氛下，将含有4,4’-二氨基二苯甲烷、甲基丙烯酸环氧丙酯的混合物，反应，得到所述主浆料。
8、可选地，所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1:2～1:2.5。
9、可选地，当所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1：2时，所述主浆料具有式i所示结构：
10、
11、可选地，所述反应的温度为110～120℃，反应的时间为45min～1h。
12、可选地，所述反应的温度选自110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃中的任意值或上述任意两点间的范围值。
13、可选地，所述反应的时间选自45min、50min、55min、1h中的任意值或上述任意两点间的范围值。
14、可选地，所述非活性气氛选自氮气气氛和/或氩气气氛。
15、根据本申请的第三个方面，提供了一种碳纤维乳液上浆剂，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；
16、其中，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5％～35％；
17、所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％；
18、所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％；
19、所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17；
20、所述主浆料选自上述所述的主浆料、上述所述的制备方法制备的主浆料中的至少一种；
21、所述碳纤维乳液上浆剂的粒径为200～300nm。
22、可选地，所述碳纤维乳液上浆剂的粒径选自200nm、220nm、240nm、260nm、280nm、300nm中的任意值或上述任意两点间的范围值。
23、可选地，所述乳化剂为阴离子乳化剂a和非离子乳化剂b复配。
24、可选地，所述阴离子乳化剂a与非离子乳化剂b的质量比为3:1～5:1。
25、可选地，所述阴离子乳化剂a选自tx-10磷酸双酯钾盐、op-10磷酸双酯钾盐、tx-10磷酸双酯氨盐、op-10磷酸双酯氨盐中的至少一种。
26、可选地，所述阴离子乳化剂a选自tx-10磷酸双酯氨盐、op-10磷酸双酯氨盐中的至少一种。
27、可选地，所述非离子乳化剂b选自tx-40、op-40、tx-60、op-60、el-40中的至少一种。
28、可选地，所述助剂选自渗透剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂中的至少一种。
29、可选地，所述渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、烷基硫酸酯钠、硫酸化蓖麻油中的至少一种。
30、可选地，所述抗静电剂选自硫酸酯、硫酸酯盐、磷酸酯、磷酸酯盐中的至少一种。
31、可选地，所述润湿剂选自有机硅类、聚醚改性聚硅氧烷类、炔二醇类中的至少一种。
32、可选地，所述抗氧化剂为硫代双酚类化合物。
33、可选地，所述述抗氧化剂选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、季戊四醇酯、三苯基磷化物、3-十八烷基磷酸酯中的至少一种。
34、可选地，所述防冻剂选自低碳醇类、c2～c12的二元醇、酰胺类中的至少一种。
35、可选地，所述消泡剂选自聚醚类、硅类、聚醚改性类化合物中的至少一种。
36、根据本申请的第四个方面，提供了一种上述所述的碳纤维乳液上浆剂的制备方法，所述制备方法包括：
37、采用反相乳化法，将主浆料稀释后滴加入混合物中，搅拌，得到所述碳纤维乳液上浆剂；
38、所述混合物为乳化剂、助剂与水混合得到；
39、所述主浆料选自上述所述的主浆料、上述所述的制备方法制备的主浆料；
40、所述乳化剂经阴离子乳化剂a和非离子乳化剂b复配得到。
41、可选地，所述阴离子乳化剂a与非离子乳化剂b的质量比为3:1～5:1。
42、可选地，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5％～35％。
43、可选地，所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％。
44、可选地，所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％。
45、可选地，所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17。
46、可选地，所述步骤(1)中，复配的ph值为6～8。
47、可选地，所述步骤(2)中，滴加的速度为0.5～1ml/min。
48、可选地，所述步骤(2)中，所述搅拌的转速为10000～12000r/min。
49、作为一种可选地实施方式，本申请通过下述技术方案实现：
50、一种环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂的制备方法，该方法包括：
51、步骤一：将摩尔比1份4,4’-二氨基二苯甲烷和2份甲基丙烯酸环氧丙酯在氮气条件下加热到110～120℃反应45min～1h，得到主浆料。
52、步骤二：将主浆料溶于40-70wt％的甲基丙烯酸羟丙酯稀释剂中超声均匀；
53、步骤三：将tx-10及op-10磷酸双酯本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种主浆料，其特征在于，所述主浆料具有式I所示结构：
2.权利要求1所述的主浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1：2；
4.一种碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；
5.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述乳化剂为阴离子乳化剂A和非离子乳化剂B复配；
6.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述助剂选自渗透剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂中的至少一种；
7.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述润湿剂选自有机硅类、聚醚改性聚硅氧烷类、炔二醇类中的至少一种；
8.权利要求4至7任一项所述的碳纤维乳液上浆剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子乳化剂A与非离子乳化剂B的质量比为3:1～5:1。
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p>10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，复配的pH值为6.0～8.0；...
【技术特征摘要】
1.一种主浆料，其特征在于，所述主浆料具有式i所示结构：
2.权利要求1所述的主浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1：2；
4.一种碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；
5.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述乳化剂为阴离子乳化剂a和非离子乳化剂b复配；
6.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，王红华，赵紫怡，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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