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
一種乳液型碳纖維用上漿劑及其制備方法和用途技術領域
本發(fā)明屬于碳纖維生產領域，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：
在碳纖維增強復合材料中，用于增強的碳纖維和基體樹脂之間使用上漿劑作為過渡層，上漿劑既能很好地連接碳纖維，又能很好地連接基體樹脂，使碳纖維增強復合材料成為一個整體，具有很強的整體性能。
專利CN1318686C公開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環(huán)氧基的化合物，(B)具有以銨離子作為對離子的陰離子型表面活性劑， (C)非離子型表面活性劑。
但是，應用上述的碳纖維上漿劑上漿后的碳纖維制成的熱塑性樹脂復合材料 (CFRTP)，上漿劑過渡連接層中的環(huán)氧樹脂與碳纖維間的化學鍵合力作用較強，而與熱塑性樹脂基體間的化學鍵合力作用較弱，整體上碳纖維與熱塑性樹脂基體之間的連接作用也就不強。因而所制成的碳纖維熱塑性樹脂復合材料層間剪切強度較小，對碳纖維復合材料的整體性能造成了極大的不利影響。發(fā)明內容
為了克服以現(xiàn)有的碳纖維上漿劑制成的碳纖維復合材料層間剪切強度較小的缺陷，本發(fā)明的首要目的在于提供一種乳液型碳纖維用上漿劑，本發(fā)明的上漿劑能極大地提高碳纖維復合材料的層間剪切強度，保證碳纖維復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的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的乳液型碳纖維用上漿劑的用途。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)
一種乳液型碳纖維用上漿劑，其制備原料包括以下質量百分比的成分
環(huán)氧樹脂2_40%
碳酸酯1-20%
水0-96.5%
表面活性劑0· 5-15%。
所述的環(huán)氧樹脂是指分子中含有至少一個環(huán)氧基的化合物，優(yōu)選雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂中的一種。
所述的碳酸酯是指碳酸(H2CO3)分子中兩個羥基(-0H)上的氫原子部分或全部被烷基(R、R')取代后的化合物，其結構如式I或式II所示；所述的碳酸酯優(yōu)選碳酸二甲酯和/或碳酸二苯酯。
權利要求
1.一種乳液型碳纖維用上漿劑，特征在于其制備原料包括以下質量百分比的成分 環(huán)氧樹脂2-40% 碳酸酯 1-20% 水0-96. 5% 表面活性劑0. 5-15%。
2.根據權利要求I所述的乳液型碳纖維用上漿劑，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂或酚醛環(huán)氧樹脂中的一種。
3.根據權利要求I所述的乳液型碳纖維用上漿劑，其特征在于所述碳酸酯的結構如式I或式II所示；
4.根據權利要求I所述的乳液型碳纖維用上漿劑，其特征在于所述的碳酸酯為碳酸二甲酯和/或碳酸二苯酯。
5.根據權利要求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。
6.權利要求1-5任一項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 取表面活性劑加入水中，攪勻；再加入環(huán)氧樹脂、碳酸酯，500-1000r/min下攪拌60-100min ;然后在 5000-10000r/min 下攪拌剪切乳化 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。
7.權利要求1-5任一項所述的乳液型碳纖維用上漿劑在碳纖維復合材料中的應用。
8.一種碳纖維，其特征在于含有權利要求1-5任一項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量為碳纖維總質量的O. 1-5%。
9.一種碳纖維復合材料，其特征在于含有權利要求8所述的碳纖維。
10.根據權利要求9所述的碳纖維復合材料，其特征在于所述的碳纖維復合材料為聚碳酸酯樹脂基碳纖維復合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乳液型碳纖維用上漿劑及其制備方法和用途，該上漿劑是由2-40%的環(huán)氧樹脂、1-20%的碳酸酯、0-96.5%的水和0.5-15%的表面活性劑制備得到。用本發(fā)明的上漿劑上漿后的碳纖維，在制成碳纖維聚碳酸酯(PC)基復合材料后，由于上漿劑中含有碳酸酯，這些碳酸酯與碳纖維復合材料中的基體樹脂聚碳酸酯有類似或相同的結構單元，因而碳纖維與上漿劑層之間以及上漿劑層與熱塑性PC基體樹脂之間均有較強的界面結合力，碳纖維通過上漿劑過渡連接層與熱塑性PC基體樹脂有效地結合，形成了一個有機的整體，相對于現(xiàn)有碳纖維復合材料其層間剪切強度提高了20%以上，保證了碳纖維復合材料有較高的整體性能。
文檔編號C08K7/06GK102926203SQ201210447769
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權日2012年11月9日
發(fā)明者雷震, 宋威, 蔡彤旻, 黃險波, 黃有平, 謝懷玉 申請人: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