專利名稱：一種耐高溫的乳液型碳纖維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，具體涉及一種耐高溫的乳液型碳纖維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)渡連接層的上漿劑的環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)，隨著溫度的提高，其層間剪切強(qiáng)度(ILSS)快速下降，從而極大地影響了碳纖維復(fù)合材料在高溫條件下的整體力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的碳纖維上漿劑在高溫環(huán)境下其層間剪切強(qiáng)度(ILSS)快速下降的缺陷，本發(fā)明的首要目的在于提供一種耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑，經(jīng)此上漿劑上漿的碳纖維，在制成碳纖維復(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)的環(huán)境適應(yīng)性，在高溫條件下碳纖維復(fù)合材料仍保持有較高的層間剪切強(qiáng)度，保證了碳纖維復(fù)合材料在高溫條件下有較高的整體性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑的用途。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑，含有以下質(zhì)量百分比的成分耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂2-40%水0-97.5%表面活性劑0.5-15%;所述耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂是指分子中含有至少兩個(gè)環(huán)氧基的化合物，優(yōu)選酚醛多環(huán)氧樹(shù)脂、間苯二酚-甲醛型環(huán)氧樹(shù)脂、四酚基乙烷型環(huán)氧樹(shù)脂、三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂、4，4’ - 二氨基二苯甲烷環(huán)氧樹(shù)脂(T⑶DM)、對(duì)氨基苯酚環(huán)氧樹(shù)脂(TGPAP)、三聚氰酸環(huán)氧樹(shù)月旨、二氧化雙環(huán)戊二烯(6207樹(shù)脂或R-122樹(shù)脂)或二氧化雙環(huán)戊烯基醚中的一種以上。上述的各種耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)如下所示
權(quán)利要求
1.一種耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑，其特征在于含有以下質(zhì)量百分比的成分 耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂 2-40% 水0-97. 5% 表面活性劑O. 5-15% ； 所述耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂是指分子中含有至少兩個(gè)環(huán)氧基的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑，其特征在于所述耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂是酚醛多環(huán)氧樹(shù)脂、間苯二酚-甲醛型環(huán)氧樹(shù)脂、四酚基乙烷型環(huán)氧樹(shù)脂、三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂、4，4’ - 二氨基二苯甲烷環(huán)氧樹(shù)脂、對(duì)氨基苯酚環(huán)氧樹(shù)脂、三聚氰酸環(huán)氧樹(shù)脂、二氧化雙環(huán)戊二烯或二氧化雙環(huán)戊烯基醚中的一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑，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)所述的耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟取表面活性劑加入水中，混勻；再加入環(huán)氧樹(shù)脂，500-1000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌60-100min ;然后在5000-10000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌剪切乳化15_35min ;最后在500-1000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌15_25min，得到耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑。
5.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑在碳纖維復(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)所述的耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑，耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑的質(zhì)量為碳纖維總質(zhì)量的O. 1-5%。
7.—種碳纖維復(fù)合材料，其特征在于含有權(quán)利要求6所述的碳纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑及其制備方法和用途，該耐高溫的乳液型碳纖維上漿劑含有2-40%的耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂、0-97.5%的水和0.5-15%的表面活性劑，所述耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂是指分子中含有至少兩個(gè)環(huán)氧基的化合物。本發(fā)明的上漿劑具有耐高溫的特性，用本發(fā)明的上漿劑上漿的碳纖維，在制成碳纖維復(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)的環(huán)境適應(yīng)性，在約200℃的高溫條件下碳纖維復(fù)合材料仍保持有較高的層間剪切強(qiáng)度，保證了碳纖維復(fù)合材料在高溫條件下有較高的整體性能，增強(qiáng)了碳纖維復(fù)合材料的環(huán)境適應(yīng)型，擴(kuò)大了碳纖維復(fù)合材料的使用范圍。
文檔編號(hào)D06M15/55GK102899901SQ20121040568
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者雷震, 宋威, 蔡彤旻, 黃險(xiǎn)波, 辛偉, 馬雷 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