專利名稱：一種乳液型碳纖維用上漿劑及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于碳纖維生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種乳液型碳纖維用上漿劑及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，用于增強(qiáng)的碳纖維和基體樹(shù)脂之間使用上漿劑作為過(guò)渡層，上漿劑既能很好地連接碳纖維，又能很好地連接基體樹(shù)脂，使碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成為一個(gè)整體，具有很強(qiáng)的整體性能。專利CN1318686C公開(kāi)了一種碳纖維用上漿劑，該碳纖維用上漿劑含有(A)分子中至少具有一個(gè)環(huán)氧基的化合物，(B)具有以銨離子作為對(duì)離子的陰離子型表面活性劑， (C)非離子型表面活性劑。但是，應(yīng)用上述的碳纖維上漿劑上漿后的碳纖維制成的復(fù)合材料，由于作為過(guò)渡連接層的上漿劑中所含的環(huán)氧樹(shù)脂固化后具有脆性作用，影響了碳纖維與基體樹(shù)脂的有效結(jié)合，所制成的碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度較小，對(duì)碳纖維復(fù)合材料的整體性能造成了極大的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的碳纖維用上漿劑存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種經(jīng)過(guò)增韌改性的乳液型碳纖維用上漿劑，經(jīng)此上漿劑上漿的碳纖維，在制成碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料后，碳纖維與基體樹(shù)脂之間起到界面連接作用的上漿劑層具有極強(qiáng)的韌性，從而使碳纖維與上漿劑間的界面結(jié)合力以及上漿劑與基體樹(shù)脂間的界面結(jié)合力均大大增強(qiáng)，碳纖維通過(guò)上漿劑過(guò)渡連接層與基體樹(shù)脂有效地結(jié)合，形成了一個(gè)有機(jī)的整體，極大地提高了碳纖維復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度，保證了碳纖維復(fù)合材料有較高的整體性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述乳液型碳纖維用上漿劑的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述乳液型碳纖維用上漿劑的用途。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種乳液型碳纖維用上漿劑，含有以下質(zhì)量百分比的成分環(huán)氧樹(shù)脂2-40%水0-97%表面活性劑0· 5-15%腰果酚0·4-13. 5%甲醛0.1-1.5%。所述的環(huán)氧樹(shù)脂是指分子中含有至少一個(gè)環(huán)氧基的化合物，優(yōu)選雙酚A型環(huán)氧樹(shù)月旨、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。所述的水優(yōu)選去離子水。表面活性劑是起到乳化的作用，所述的表面活性劑為陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑；所述的陰離子表面活性劑為有機(jī)銨(氨)鹽和/或胺類化合物，其含有如式I、式2、式3或式4所示的疏水基團(tuán)
式
權(quán)利要求
1.一種乳液型碳纖維用上漿劑，其特征在于含有以下質(zhì)量百分比的成分 環(huán)氧樹(shù)脂2-40% 水0-97% 表面活性劑0. 5-15% 腰果酚0. 4-13. 5%甲醛0. 1-1. 5%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乳液型碳纖維用上漿劑，其特征在于所述的環(huán)氧樹(shù)脂是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乳液型碳纖維用上漿劑，其特征在于所述的表面活性劑為陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的乳液型碳纖維用上漿劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟將表面活性劑溶于水中，再加入環(huán)氧樹(shù)脂、腰果酚和甲醛，500-1000r/min下攪拌60-100min ;然后在 5000-10000r/min 下剪切乳化 15_35min ;最后在 500_1000r/min 下攪拌15-25min，得到乳液型碳纖維用上漿劑。
5.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的乳液型碳纖維用上漿劑在制作環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料中的應(yīng)用。
6.一種碳纖維，其特征在于含有權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的乳液型碳纖維用上漿劑，乳液型碳纖維用上漿劑的質(zhì)量為碳纖維質(zhì)量的O. 1-5%。
7.一種環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于含有權(quán)利要求6所述的碳纖維，環(huán)氧樹(shù)脂基體使用多元胺作為固化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于所述的多元胺為乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、間苯二胺、三乙烯四胺或二氨基二苯基甲烷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種乳液型碳纖維用上漿劑及其制備方法和用途，該上漿劑含有2-40%的環(huán)氧樹(shù)脂、0-97%的水、0.5-15%的表面活性劑、0.4-13.5%的腰果酚和0.1-1.5%的甲醛。由于含有增韌改性劑腰果酚和甲醛，使用本發(fā)明的乳液型碳纖維用上漿劑上漿后的碳纖維，在與使用多元胺作為固化劑的環(huán)氧樹(shù)脂基體復(fù)合成為復(fù)合材料時(shí)，上漿劑過(guò)渡層中的腰果酚和甲醛會(huì)與多元胺發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)生成的改性多元胺固化劑與上漿劑過(guò)渡層中的環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生固化反應(yīng)，從而使上漿劑過(guò)渡層在固化后具有極大的韌性，因而上漿劑過(guò)渡層對(duì)碳纖維和基體樹(shù)脂的連接性能大大增強(qiáng)，相對(duì)于現(xiàn)有碳纖維復(fù)合材料其層間剪切強(qiáng)度提高了20%以上，保證了碳纖維復(fù)合材料有較高的整體性能。
文檔編號(hào)D06M101/40GK102899899SQ20121039817
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者雷震, 宋威, 蔡彤旻, 黃險(xiǎn)波, 黃有平, 寧凱軍 申請(qǐng)人:金發(fā)科技股份有限公司, 上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司