【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维制造领域，具体地说，是涉及一种苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、碳纤维和石墨纤维被广泛应用于航空航天、国防军事等领域，其中碳纤维的碳含量在90％以上，石墨纤维的碳含量在99％以上，两种纤维内部具有层状六方晶格石墨结构，能耐2000℃以上的高温，且具有低密度、高模量、高拉伸强度等良好性能，因此可作为增强体与树脂、陶瓷、金属或橡胶等材料作为基体制成的复合材料。苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(sam)是一种由苯乙烯、马来酸酐和丙烯腈三种单体共聚而成的热塑性树脂，sam具有耐热性好、相容性高、透光性高等特点，可用于医疗器材、耐热材料、电器配件等制备领域。sam可与碳纤维和石墨纤维结合制备复合材料，碳纤维和石墨纤维能够提升复合材料的力学性能，从而应用于耐高温复合材料领域。含有马来酸酐的聚合物可通过水解使聚合物具备羧基，通过成盐处理使聚合物具有较好的亲水性，从而应用在亲水性材料领域。
2、专利cn109021156a公开了一种低黄度苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物及制备方法，专利中苯乙烯、马来酸、丙烯腈和第四单体共聚，采用本体聚合的方法解决了sam树脂外观过黄、影响产品外观等问题，通过油溶性引发剂的添加，聚合反应可在较低的温度下进行，从而降低聚合物的分子量。
技术实现思路
1、本专利技术将苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、水性乳化剂与环氧树脂混合制备了一种苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂，该上浆剂中sam树脂的聚合比例可调，与
2、本专利技术目的之一为提供一种苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂，包括苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、水性乳化剂、环氧树脂、辅剂和水。所述辅剂包含增塑剂和表面活性剂。
3、所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物优选具有式(i)所示结构：
4、
5、其中聚合度m为1～50；n为1～50；o为1～50；
6、r1为
7、r2为
8、r3为
9、r4、r5、r6各自独立为-h、-ch3、-f、-cl、-br或
10、r7为h、na、k、nh4或nh(ch3)3；
11、r8为-h、-ch3或-cl。
12、优选地，所述技术方案中，所述式(i)中的r1、r2、r3可为任意顺序，如r1-r2-r3、r1-r3-r2等。
13、所述环氧树脂优选为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂中的至少一种。
14、所述增塑剂优选为己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、癸二酸二辛酯中的至少一种。
15、所述表面活性剂优选为油酸、油酸钾、油酸钠中的至少一种。
16、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物与水性乳化剂的质量比为(1～10)：1，优选为(3～6)：1，例如可为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1等。
17、环氧树脂与水性乳化剂的质量比为(0.2～2)：1，优选为(0.5～1)：1，例如可为0.2:1、0.5:1、1:1、2:1等。
18、增塑剂与水性乳化剂的质量比为(0.005～0.05)：1，优选为(0.02～0.03)：1，例如可为0.005、0.01:1、0.02:1、0.03:1、0.04:1、0.05:1等。
19、表面活性剂与水性乳化剂的质量比为(0.01～0.1)：1，优选为(0.04～0.06)：1，例如可为0.01:1、0.02:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.08:1、0.1:1等。
20、所述上浆剂的固含量为10～50wt％，例如可为10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％等。
21、所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物由苯乙烯类单体、丙烯腈和马来酸酐类单体聚合后水解而得。
22、所述水性乳化剂由包含双酚a环氧树脂和聚乙二醇在内的组分制备得到。
23、本专利技术提供了一种苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物(sam)上浆剂，该上浆剂与环氧树脂具有良好的亲和性能，能有效改善碳纤维的加工性能，本专利技术可以通过改变上浆剂主剂中树脂的结构及组分的配比，应用于不同类型的树脂基体。
24、本专利技术目的之二为提供所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂的制法，包括以下步骤：
25、将水性乳化剂、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、环氧树脂与溶剂混合，加入辅剂和水，除去溶剂，乳化。
26、其中，溶剂与水性乳化剂的质量比为(2～20)：1，优选为(5～10)：1，例如可为2:1、5:1、10:1、15:1、20:1等。
27、优选地，水性乳化剂、苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、环氧树脂与溶剂混合后搅拌0.2～1小时。
28、优选地，3000～11000rpm下乳化0.2～2小时。
29、所述溶剂可采用丙酮等，可通过减压蒸馏等方法除去溶剂。
30、所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物由苯乙烯类单体、丙烯腈和马来酸酐类单体聚合后水解而得。
31、根据本专利技术一种优选的实施方式，所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物可通过以下步骤制备得到：将苯乙烯类单体、马来酸酐类单体、丙烯腈、引发剂和溶剂1混合，进行聚合反应，反应结束后除去溶剂1，加入水和中和剂进行水解反应，最后除去水。
32、优选地，所述苯乙烯类单体为苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-溴苯乙烯、2-氯苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯中的至少一种。
33、优选地，所述马来酸酐类单体为马来酸酐、2,3-二甲基马来酸酐、甲基马来酸酐、2,3-二氯马来酸酐中的至少一种。
34、优选地，所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三乙胺中的至少一种。
35、所述引发剂可选择本领域通常的引发剂，如偶氮二异丁腈等，对所述引发剂的用量没有特别的限定，为本领域的常规用量。
36、所述溶剂1可选择本领域通常的溶剂，如二甲基亚砜等，对所述溶剂的用量没有特别的限定，为本领域的常规用量。
37、以上苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物的制备步骤中，
38、所述聚合反应的温度为60～90℃，聚合反应的时间为2～8小时；
39、马来酸酐类单体与苯乙烯类单体质量比为(0.05～1)：1，优选为(0.1～0.5)：1，例如可为0.05:1、0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1等；
40、丙烯腈与苯乙烯类单体质量比为(0.1～2)：1，优选为(0.2～1)：1，例如可为0.1:1、0.2:1、0.4:1、0.6:本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂，包括苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、水性乳化剂、环氧树脂、辅剂和水，其中所述辅剂包含增塑剂和表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：
5.一种根据权利要求1～4之任一项所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂的制法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求1～4之任一项所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂或者权利要求5～9之任一项所述制备方法得到的上浆剂在纤维复合材料中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂，包括苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、水性乳化剂、环氧树脂、辅剂和水，其中所述辅剂包含增塑剂和表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：
5.一种根据权利要求1～4之任一项所述苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物上浆剂的制法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张牧阳，沈志刚，肖士洁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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