【技术实现步骤摘要】
本申请涉及纤维复合材料制备，具体而言，涉及一种上浆剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、碳纤维的碳含量高导致了其表面呈现惰性，不易与基体树脂结合。同时，碳纤维呈现出脆性，在生产及加工过程中，由于机械摩擦等作用使碳纤维容易产生毛丝甚至发生断丝现象，影响其力学性能。并且由于毛丝的存在使碳纤维不能够完全被基体树脂浸润，其制成的复合材料孔隙率高、力学性能差，导致无法使用，目前解决上述问题的主要方法是对碳纤维进行上浆处理。
2、目前市面上销售的碳纤维大多都是涂覆环氧型上浆剂，对于以环氧树脂为基体的复合材料来说能够得到良好的界面，但对于乙烯基酯树脂基体而言，其固化时发生自由基连锁聚合，与环氧树脂的环氧基逐步开环聚合机理相差很大，此时，环氧型上浆剂已不再适用，导致复合材料的界面性能没有得到很好的改善，使得界面成为碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料的薄弱环节，无法满足碳纤维在乙烯基树脂领域的应用需求。
技术实现思路
1、本申请提供了一种上浆剂及其制备方法和应用，其能够适用于以环氧树脂和乙烯基酯树脂基体为基体的复合材料的制备。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种上浆剂，所述上浆剂包括：第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液，所述第一种水性乳液的主体成分包括双酚a环氧树脂，所述第一种水性乳液的固含量为50％～52％；所述第二种水性乳液的主体成分包括乙烯基改性双酚a环氧树脂，所述第二种水性乳液的固含量为48％～50％；所述第三种水性乳液的主体成分包括聚氨酯改性环氧树脂，所述
3、在上述实施过程中，通过采用含双酚a环氧树脂的第一种水性乳液、含乙烯基改性双酚a环氧树脂的第二种水性乳液和含聚氨酯改性环氧树脂的第三种水性乳液协同配合形成上浆剂，能够使碳纤维具有较低的毛羽量。同时，该上浆剂能够同时适用于以环氧树脂和乙烯基酯树脂基体为基体的复合材料的制备，使以环氧树脂和乙烯基酯树脂基体为基体的复合材料均能具有较好的层间剪切强度。
4、作为一种可选的实施方式，所述上浆剂呈乳液状，所述上浆剂中固体份的环氧当量为250-600g/mol。
5、作为一种可选的实施方式，所述上浆剂呈乳液状，所述上浆剂的固含量为35％～40％。
6、作为一种可选的实施方式，所述第一种水性乳液中固体份的数均分子量为800～1000；和/或
7、所述第二种水性乳液中固体份的数均分子量为1500～2000；和/或
8、所述第三种水性乳液中固体份的数均分子量为3.5万～5万。
9、作为一种可选的实施方式，所述第一种水性乳液中固体份的环氧当量为250～300g/mol；和/或
10、所述第二种水性乳液中固体份的环氧当量为450～600g/mol；和/或
11、所述第三种水性乳液中固体份的环氧当量为300～450g/mol。
12、作为一种可选的实施方式，所述第一种水性乳液中固体份的粒径为300～600nm；和/或
13、所述第二种水性乳液中固体份的粒径为250～500nm；和/或
14、所述第三种水性乳液中固体份的粒径为400～800nm。
15、第二方面，本申请实施例提供了一种上浆剂的制备方法，所述方法包括：得到第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液，所述第一种水性乳液的主体成分包括双酚a环氧树脂，所述第一种水性乳液的固含量为50％～52％；所述第二种水性乳液的主体成分包括乙烯基改性双酚a环氧树脂，所述第二种水性乳液的固含量为48％～50％；所述第三种水性乳液的主体成分包括聚氨酯改性环氧树脂，所述第三种水性乳液的固含量为30％～32％；
16、将所述第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液按照固体份质量比例进行混合，得到上浆剂，其中，第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液的固体份质量比为100：(25～100)：(50～100)。
17、第三方面，本申请实施例提供了一种上浆剂的应用，所述上浆剂为第一方面提供的上浆剂，所述应用包括将所述上浆剂用于对碳纤维进行上浆处理，然后进行复合材料的制备。
18、作为一种可选的实施方式，所述复合材料的基体材料为环氧树脂或乙烯基酯树脂。
19、作为一种可选的实施方式，所述碳纤维的毛羽量≤3.5mg/50m；和/或
20、以环氧树脂为基体材料的所述复合材料的层间剪切强度为102～112mpa；和/或
21、以乙烯基酯树脂为基体材料的所述复合材料的层间剪切强度为92～98mpa。
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1.一种上浆剂，其特征在于，所述上浆剂包括：第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液，所述第一种水性乳液的主体成分包括双酚A环氧树脂，所述第一种水性乳液的固含量为50％～52％；所述第二种水性乳液的主体成分包括乙烯基改性双酚A环氧树脂，所述第二种水性乳液的固含量为48％～50％；所述第三种水性乳液的主体成分包括聚氨酯改性环氧树脂，所述第三种水性乳液的固含量为30％～32％；所述上浆剂按照三种水性乳液的固体份质量计算进行复配得到，其中，第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液的固体份质量比为100：(25～100)：(50～100)。
2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述上浆剂呈乳液状，所述上浆剂中固体份的环氧当量为250-600g/mol。
3.根据权利要求1或2所述的上浆剂，其特征在于，所述上浆剂呈乳液状，所述上浆剂的固含量为35％～40％。
4.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述第一种水性乳液中固体份的数均分子量为800～1000；和/或
5.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述第一种水
6.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述第一种水性乳液中固体份的粒径为300～600nm；和/或
7.一种权利要求1至6中任一项所述的上浆剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
8.一种上浆剂的应用，其特征在于，所述上浆剂为权利要求1至6中任一项所述的上浆剂，所述应用包括将所述上浆剂用于对碳纤维进行上浆处理，然后进行复合材料的制备。
9.根据权利要求8所述的上浆剂的应用，其特征在于，所述复合材料的基体材料为环氧树脂或乙烯基酯树脂。
10.根据权利要求9所述的上浆剂的应用，其特征在于，所述碳纤维的毛羽量≤3.5mg/50m；和/或
...【技术特征摘要】
1.一种上浆剂，其特征在于，所述上浆剂包括：第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液，所述第一种水性乳液的主体成分包括双酚a环氧树脂，所述第一种水性乳液的固含量为50％～52％；所述第二种水性乳液的主体成分包括乙烯基改性双酚a环氧树脂，所述第二种水性乳液的固含量为48％～50％；所述第三种水性乳液的主体成分包括聚氨酯改性环氧树脂，所述第三种水性乳液的固含量为30％～32％；所述上浆剂按照三种水性乳液的固体份质量计算进行复配得到，其中，第一种水性乳液、第二种水性乳液和第三种水性乳液的固体份质量比为100：(25～100)：(50～100)。
2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于，所述上浆剂呈乳液状，所述上浆剂中固体份的环氧当量为250-600g/mol。
3.根据权利要求1或2所述的上浆剂，其特征在于，所述上浆剂呈乳液状，所述上浆剂的固含量为35％～40％。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏宗，刘普根，张伟强，
申请(专利权)人：中复神鹰碳纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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