【技术实现步骤摘要】
本申请涉及上浆剂，且特别涉及一种碳纤维用上浆剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、碳纤维是一种含碳量高于90％的无机纤维材料，具有高强度、高比模量、质量轻、化学稳定性好、热膨胀系数低等优点，在航空航天、风力发电、轨道交通、船舶、汽车等领域有广泛的应用。但是碳纤维丝是一种脆性材料，在生产加工过程中容易起毛和断裂，降低碳纤维产品的力学性能也会对生产带来较大的危险性。因此，为了解决上面的问题，最常用的一种方法就是对碳纤维表面进行上浆处理，在碳纤维表面包裹一层高分子聚合物，减少碳纤维丝起毛和断裂，提高碳纤维丝的耐磨性、集束性，同时，上浆后上浆剂作为一种粘结剂，可以更好的与基体树脂进行浸润粘结，提高复合材料整体力学性能。
2、传统意义上的环氧型上浆剂，上浆后的碳纤维与环氧树脂为基体的复合材料具有良好的界面结合力，但不能与乙烯基酯树脂基体实现良好的界面结合，使得碳纤维与乙烯基树脂的界面成为碳纤维增强乙烯基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；且传统的环氧型上浆剂对碳纤维上浆后，对碳纤维的综合性能改善不大。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种碳纤维用上浆剂及其制备方法。在与环氧树脂具有较好的界面结合强度的基础上，同时与乙烯基树脂也具有较好的界面结合强度，同时可以提高碳纤维的综合性能。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种碳纤维用上浆剂，包括以下重量份的组分：双酚a型环氧乙烯基树脂90-100份、柔性环氧乙烯基树
3、本申请以双酚a型环氧乙烯基树脂、柔性环氧乙烯基树脂、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂为原料，与烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、聚乙二醇、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种表面活性剂按适宜重量配合，可以获得具有较好稳定性和附着力的上浆剂；且双酚a型环氧乙烯基树脂，swancor980、derakane 8084、fuchem 810中的至少一种的柔性环氧乙烯基树脂，聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂之间相协同可以有效改善碳纤维的硬度，提高碳纤维的耐磨性，提高上浆后的碳纤维的综合性能，且提高与环氧树脂、乙烯基树脂之间的界面结合强度。
4、在本申请的部分实施例中，碳纤维用上浆剂包括以下重量份的组分：双酚a型环氧乙烯基树脂95-100份、柔性环氧乙烯基树脂40-50份、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂15-20份、表面活性剂35-45份。
5、在本申请的部分实施例中，双酚a型环氧乙烯基树脂包括altac 430、derakane411、ripoxy 806中的至少一种。
6、本申请采用上述至少一种的双酚a型环氧乙烯基树脂，可以制备得到性能更好的上浆剂，对碳纤维上浆后，可以有效提升上浆后的碳纤维的综合性能。
7、在本申请的部分实施例中，聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂包括fuchem820、norpoldion 9800中的至少一种。
8、本申请采用上述至少一种的聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂，可以制备得到性能更好的上浆剂，对碳纤维上浆后，可以有效提高上浆后的碳纤维的耐磨性，提升上浆后的碳纤维的综合性能。
9、在本申请的部分实施例中，表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的至少一种。
10、本申请采用上述至少一种的表面活性剂，进一步使双酚a型环氧乙烯基树脂、柔性环氧乙烯基树脂、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂更均匀的分散，从而提高上浆剂的稳定性和附着力。
11、第二方面，本申请实施例提供了一种如第一方面提供的碳纤维用上浆剂的制备方法，包括：
12、(1)将双酚a型环氧乙烯基树脂、柔性环氧乙烯基树脂、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂、表面活性剂按上述重量份数混合为混合液；
13、(2)向混合液中加入水，进行相反转乳化，形成碳纤维用上浆剂。
14、本申请通过上述制备方法制得的碳纤维用上浆剂，具有较好的稳定性和附着力，可以应用于提升碳纤维的综合性能，且提升碳纤维与环氧树脂、乙烯基树脂的界面性能。
15、在本申请的部分实施例中，步骤(1)中将各组分于300-500r/min搅拌2-5h混合为混合液。
16、在本申请的部分实施例中，步骤(2)中于3000-5000r/min搅拌25-30min进行乳化转向。
17、在本申请的部分实施例中，碳纤维用上浆剂的粒径为300-600nm。
18、本申请将上浆剂的粒径控制在300-600nm范围内，可以使上浆剂更均匀分散，具有更好的稳定性和附着力，提高对碳纤维的上浆效果，提升碳纤维的综合性能，且提升碳纤维与环氧树脂、乙烯基树脂的界面性能。
19、第三方面，本申请实施例提供了一种如第一方面提供的碳纤维用上浆剂的应用方法，包括以下步骤：
20、(1)将碳纤维浸渍于碳纤维用上浆剂中，上浆后烘干；
21、(2)将树脂与固化剂混合形成树脂混合剂，将上浆后的碳纤维浸润树脂混合剂，进行固化成型；
22、其中，树脂包括环氧树脂或乙烯基树脂。
23、本申请通过上述应用方法应用碳纤维用上浆剂，可以与环氧树脂、乙烯基树脂有效适配，具有较高的界面结合强度。
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1.一种碳纤维用上浆剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：双酚A型环氧乙烯基树脂90-100份、柔性环氧乙烯基树脂25-50份、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂10-20份、表面活性剂15-45份；
2.根据权利要求1所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述碳纤维用上浆剂包括以下重量份的组分：双酚A型环氧乙烯基树脂95-100份、柔性环氧乙烯基树脂40-50份、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂15-20份、表面活性剂35-45份。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述双酚A型环氧乙烯基树脂包括Altac 430、Derakane 411、Ripoxy 806中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂包括Fuchem 820、Norpol Dion 9800中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的至少一种。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的碳纤
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将各组分于300-500r/min搅拌2-5h混合为混合液。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中于3000-5000r/min搅拌25-30min进行乳化转向。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维用上浆剂的粒径为300-600nm。
10.一种如权利要求1-6中任一项所述的碳纤维用上浆剂的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维用上浆剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：双酚a型环氧乙烯基树脂90-100份、柔性环氧乙烯基树脂25-50份、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂10-20份、表面活性剂15-45份；
2.根据权利要求1所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述碳纤维用上浆剂包括以下重量份的组分：双酚a型环氧乙烯基树脂95-100份、柔性环氧乙烯基树脂40-50份、聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂15-20份、表面活性剂35-45份。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述双酚a型环氧乙烯基树脂包括altac 430、derakane 411、ripoxy 806中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的碳纤维用上浆剂，其特征在于，所述聚氨酯改性型环氧乙烯基树脂包括fuchem 820、norpol dion ...
【专利技术属性】
技术研发人员：金亮，刘普根，曹智豪，
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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