【技术实现步骤摘要】
本申请涉及上浆剂，且特别涉及一种乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂及其制备方法和应用方法。
技术介绍
1、碳纤维复合材料由于其轻量化、机械强度高、制作简单等优点，近年来被广泛地应用于汽车、飞机、船舶、机械零件、涡轮叶片、高档体育用品、国防工业等领域。乙烯基树脂(ve)的高耐腐蚀性、高耐水解性，使得cf/ve复合材料具有相对于cf/ep复合材料具有更高的耐腐蚀性能，环氧树脂在海洋环境中最低吸湿率为2-10％，不饱和聚酯树脂为2-3％，乙烯基酯树脂为0.3-2.5％。相比于成本较高的环氧树脂，cf/ve复合材料更多被应用于海洋结构复合材料。
2、但是碳纤维表面呈现惰性，与基体树脂的结合力比较弱。需要使用上浆剂对碳纤维表面处理，以提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度。
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乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂及其制备方法和应用方法。可以有效提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的制备方法，包括：
3、(1)将三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚和不饱和烯烃化合物单体溶解在有机溶剂中，于70-75℃反应1-2h，得到含有不饱和双键的中间体；
4、(2)将异氰酸酯单体和环氧树脂溶解在有机溶剂中，于80-95℃反应2-3h，得到异氰酸酯基改性的环氧树脂；
5、(3)将含有不饱和双键的中间体和异氰酸酯基改
6、(4)将上浆剂主料与乙烯基树脂混合，于50-65℃进行相反转乳化，得到乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂。
7、本申请通过采用环氧树脂作为基体原料，采用异氰酸酯单体与环氧树脂反应使异氰酸酯基改性环氧树脂，以提高环氧树脂的亲水性，同时采用三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚与含不饱和烯烃化合物反应，可以得到含有较多不饱和双键的中间体，再将含有不饱和双键的中间体和异氰酸酯基改性的环氧树脂混合，既可以给环氧树脂上引入较多不饱和双键，又由三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚引入醚键进一步提高环氧树脂的亲水性，从而提高与乙烯基树脂基体之间的结合力；另外，再引入乙烯基树脂，可以进一步提高上浆剂与乙烯基树脂基体之间的结合力，从而有效提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度。
8、在本申请的部分实施例中，三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚分子量为1000-8500。
9、本申请通过采用适宜分子量的三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚，利于制备较稳定的乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂。
10、在本申请的部分实施例中，含不饱和烯烃化合物包括3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基聚乙二醇、n-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种。
11、本申请通过采用上述至少一种的含不饱和烯烃化合物，与三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚反应，可以得到含有较多不饱和双键的中间体。
12、在本申请的部分实施例中，异氰酸酯单体包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
13、本申请通过采用上述至少一种的异氰酸酯单体与环氧树脂反应使异氰酸酯基改性环氧树脂，以提高环氧树脂的亲水性。
14、在本申请的部分实施例中，环氧树脂包括双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂中的至少一种。
15、本申请通过采用上述至少一种的环氧树脂作为基体原料，以制备乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂。
16、在本申请的部分实施例中，乙烯基树脂包括双酚a环氧乙烯基树脂、阻燃环氧乙烯基树脂、酚醛环氧乙烯基树脂、聚氨酯改性环氧乙烯基树脂中的至少一种。
17、本申请通过将上浆剂主料与上述至少一种的乙烯基树脂混合进行相反转乳化制备得到的上浆剂，可以提高上浆剂与乙烯基树脂基体之间的结合力，从而进一步提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度。
18、在本申请的部分实施例中，有机溶剂选自丙酮、丁酮、环己酮中的至少一种。
19、第二方面，本申请实施例提供了一种如第一方面提供的制备方法制备得到的乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂。
20、本申请通过上述方法制备得到的乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂，可以有效提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度。
21、第三方面，本申请实施例提供了一种如第二方面提供的乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的应用方法，包括：
22、(1)将碳纤维浸渍于乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂中，上浆后烘干；
23、(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，得到碳纤维复合材料；
24、其中，树脂包括乙烯基树脂。
25、本申请通过采用上述上浆剂应用于碳纤维与乙烯基树脂基体之间，形成乙烯基树脂碳纤维复合材料，由于上述上浆剂可以有效提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度，从而使获得的乙烯基树脂碳纤维复合材料具有较高的强度性能。
26、在本申请的部分实施例中，步骤(1)中，乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的固含量为0.5％-1.0％。
27、本申请通过将上浆剂的固含量控制在适宜范围，利于稳定的应用于碳纤维与乙烯基树脂基体之间，以提高碳纤维与乙烯基树脂基体之间的界面结合强度。
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1.一种乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚分子量为1000-8500。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含不饱和烯烃化合物包括3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基聚乙二醇、N-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯单体包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乙烯基树脂包括双酚A环氧乙烯基树脂、阻燃环氧乙烯基树脂、酚醛环氧乙烯基树脂、聚氨酯改性环氧乙烯基树脂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自丙酮、丁酮、环己酮中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的制
9.一种如权利要求8所述的乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的应用方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的固含量为0.5％-1.0％。
...【技术特征摘要】
1.一种乙烯基树脂碳纤维复合材料用上浆剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚分子量为1000-8500。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含不饱和烯烃化合物包括3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基聚乙二醇、n-羟甲基丙烯酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯单体包括二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李强，刘普根，张伟强，
申请(专利权)人：江苏中复神鹰碳纤维工程中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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