CN110714332A - 一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂及其制备方法，属于上浆剂技术领域。该上浆剂，按照重量份数计，包括：聚醚砜树脂0.5‑3份，改性纳米碳材料0.1‑1份，表面活性剂0.2‑2份，流平剂0.1‑0.5份，润滑剂0.1‑0.7份，粘合剂0.1‑1份，抗静电剂0.2‑0.8份，去离子水91‑98.7份；所述的改性纳米碳材料为改性氧化石墨烯或改性碳纳米管。本发明还提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂的制备方法。本发明改性纳米碳与树脂结构相似，氨基官能团还能与聚醚砜树脂中的醚键和砜键形成氢键作用，进而保证上浆剂与树脂间具有良好的相容性以及优异的界面结合强度，显著提高了碳纤维增强聚醚砜复合材料的界面性能。

Description

一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂及其制备方法
技术领域
本发明属于上浆剂技术领域，具体涉及一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂及其制备方法。
背景技术
碳纤维作为一种高性能纤维，具有高比强度、高比模量、耐疲劳及热膨胀系数低等一系列优点，目前已广泛应用于航空航天、国防军工等领域。然而，碳纤维经过高温碳化后，表面活性官能团较少。未经处理的碳纤维表面能较低，呈化学惰性，与树脂的浸润性较差，导致复合材料的界面结合力较弱。此外，碳纤维同时又具有断裂伸长率低、脆性高的特点，在生产制造过程中，纤维经过摩擦后，容易发生起毛和断裂现象，导致碳纤维的强度降低。
上浆技术是解决上述问题的有效手段。一方面，在碳纤维表面涂覆一层上浆剂可以减少碳纤维之间的摩擦，同时起到集束的作用；另一方面，经过上浆修饰后可以在碳纤维与基体树脂之间引入适当的界面层，使基体树脂与纤维很好地结合，提高复合材料的界面性能。然而，目前碳纤维生产企业所使用的上浆剂大部分为热固性上浆剂。热固性上浆剂的热稳定性相对较差，当复合材料加工温度超过250℃时容易发生分解，从而导致复合材料产生孔洞和缺陷，界面粘结强度降低，影响复合材料的力学性能。此外，热固性上浆剂与热塑性树脂的相容性通常较差。因此，针对不同的热塑性树脂开发与其相匹配的热塑性上浆剂具有重要的研究意义。一般而言，上浆剂可分为溶剂型、乳液型和水性型三种。由于溶剂型上浆剂中的有机溶剂易燃且会造成环境污染，因此溶剂型上浆剂已不再广泛使用，目前碳纤维生产企业大多采用乳液型上浆剂。为符合日趋严格的环保法规，发达国家大力研制和开发水性无溶剂上浆剂。因此水性上浆剂成为了行业的宠儿，发展符合“环保、健康、安全”三大要求的环保型上浆剂已成为上浆剂领域的一个重要研究方向。
此外，GO和CNT作为性能优异的纳米碳材料，已经被广泛用于复合材料增强体。将其引入上浆剂中，再通过上浆的方法修饰到碳纤维表面，改善碳纤维与基体树脂之间的界面性能，达到进一步提高复合材料宏观性能的目的。因此，开发一种含纳米碳材料的水性热塑型上浆剂对碳纤维行业的发展具有重要意义。
近年来，针对以聚醚砜树脂为主浆料的上浆剂，已有了部分研究。专利CN103757928 A公开了一种聚醚砜水性上浆剂，用于提高聚醚砜树脂与碳纤维间界面结合强度。但是，该上浆剂体系中仍存在部分有机溶剂(1.3％～6.0％)。专利CN 104018355 A公开了一种主要成分为磺酸基聚醚砜的上浆剂，不仅提高了碳纤维增强聚醚砜复合材料的界面性能，而且充分发挥碳纤维比强度高和聚醚砜耐高温优点。但是，对聚醚砜树脂进行改性时需加入强酸(98％的浓硫酸、氯磺酸、发烟硫酸)，并且用来溶解聚醚砜树脂的有机溶剂也未除去，易造成环境污染。专利CN 106120345 A公开了一种碳纤维上浆剂的制备方法，通过将聚醚砜树脂磺化、发酵、蒸馏等操作得到固体，之后再将固体与丙烯酸等物质反应得到最终的上浆剂，碳纤维上浆后能够与基体树脂很好地相容，同时该上浆剂能够在纤维与基体间起到应力传递作用。但是，该上浆剂制备过程繁琐，工序较多，不利于工业化。综上所述，研究一种制备过程简单、耐高温、环境友好且适用于工业化的水性热塑性上浆剂十分必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有热固型上浆剂在热塑性树脂体系中耐热性和相容性较差的问题，而提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂及其制备方法。
本发明首先提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，按照重量份数计，包括：
聚醚砜树脂0.5-3份，改性纳米碳材料0.1-1份，表面活性剂0.2-2份，流平剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.7份，粘合剂0.1-1份，抗静电剂0.2-0.8份，去离子水91-98.7份；
所述的改性纳米碳材料为改性氧化石墨烯或改性碳纳米管。
优选的是，所述的改性氧化石墨烯或改性碳纳米管是由4,4'-二氨基二苯砜、3,3'-二氨基二苯砜、3,3',4,4'-四氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,4-二氨基二苯醚、2,2'-二氨基二苯醚或3,4,4'-三氨基二苯醚改性而得。
优选的是，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化苯甲烃铵、吐温系列(吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80)、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、油酸钠、油酸钾、平平加O系列、OP系列中的一种或多种。
优选的是，所述的流平剂为羟甲基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂中的一种或几种。
优选的是，所述的润滑剂为丙二醇、甘油、山梨糖醇酐单酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐酯、聚氧乙烯醚、丁基硬酸酯中的一种或几种。
优选的是，所述的粘合剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种。
优选的是，所述的抗静电剂为聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺、聚氧化乙烯、环氧丙烷共聚合物、聚乙二醇双马来酸单酯中的一种或几种。
本发明还提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂的制备方法，包括：
步骤一：将聚醚砜树脂溶解于有机溶剂中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀树脂溶液；
步骤二：将表面活性剂加入到去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在40～60℃下高速搅拌30～60min，冷却至室温，得到溶液；
步骤三：将步骤一得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤二的溶液中，得到混合溶液；
步骤四：向步骤三的混合溶液中加入改性后的纳米碳材料，同时加入流平剂、润滑剂、粘合剂和抗静电剂，在恒定的剪切速率下高速搅拌30～60min。然后除去有机溶剂，即得到碳纤维用水性聚醚砜上浆剂。
优选的是，所述的步骤一的有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷的一种。
本发明的有益效果
本发明提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂及其制备方法，该上浆剂中主要成分与树脂结构相同，两者之间具有良好的相容性，在复合材料制备过程中分子链之间能够相互缠结和扩散，提高了分子间的相互作用力；同时，本发明的上浆剂中含改性纳米碳材料GO或CNT。首先，纳米碳材料能够有效提高碳纤维的比表面积、粗糙度和表面能，促进纤维与树脂间形成机械啮合作用。再者，经类似于树脂结构的氨基化合物改性后的纳米碳材料不仅具有与树脂类似或相同的结构，而且还含有氨基官能团。一方面，改性纳米碳材料能与基体树脂间有着较强的粘结力，同时能够均匀的分散在上浆剂中；另一方面，氨基官能团能与树脂中的含氧官能团形成氢键，进一步提高了碳纤维和树脂在界面处分子水平接触，从而有利于增强复合材料的界面粘结强度。
本发明所提供的一种聚醚砜水性上浆剂，制备工艺过程简单可靠，易于重复实现，环境友好，具备良好的工业化前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中得到的上浆后的碳纤维与未上浆碳纤维的扫描电镜照片；
图2为本发明实施例1中得到的上浆后的碳纤维与对比例1和2中得到的上浆后的碳纤维热失重曲线；
图3为本发明实施例1中得到的复合材料与对比例1和2得到的复合材料的层间剪切强度测试结果。
具体实施方式
本发明首先提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，按照重量份数计，包括：
聚醚砜树脂0.5-3份，改性纳米碳材料0.1-1份，表面活性剂0.2-2份，流平剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.7份，粘合剂0.1-1份，抗静电剂0.2-0.8份，去离子水91-98.7份；
所述的改性纳米碳材料为改性氧化石墨烯或改性碳纳米管。
按照本发明，所述的改性氧化石墨烯或改性碳纳米管是由改性剂改性而得，所述的改性剂优选为4,4'-二氨基二苯砜、3,3'-二氨基二苯砜、3,3',4,4'-四氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,4-二氨基二苯醚、2,2'-二氨基二苯醚或3,4,4'-三氨基二苯醚。具体改性方法优选包括：
首先将0.05～0.1g的氧化石墨烯(GO)或羧基化碳纳米管(CNT)和1～2g改性剂加入到DMF中，再添加5g脱水剂二环己基碳二亚胺和0.8g的催化剂4-二甲氨基吡啶，在40～60℃下不断搅拌反应24h使氨基化合物中的氨基官能团与GO或CNT中的羧基官能团进行反应，然后对反应后的混合物进行离心处理三次，再用DMF进行洗涤以除去未反应的二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，最后在60～80℃下进行真空干燥得到改性的GO或CNT。
按照本发明，所述的表面活性剂优选为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化苯甲烃铵、吐温系列(吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80)、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、油酸钠、油酸钾、平平加O系列、OP系列中的一种或多种。
按照本发明，所述的流平剂优选为羟甲基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂中的一种或几种。
按照本发明，所述的润滑剂优选为丙二醇、甘油、山梨糖醇酐单酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐酯、聚氧乙烯醚、丁基硬酸酯中的一种或几种。
按照本发明，所述的粘合剂优选为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种。
按照本发明，所述的抗静电剂优选为聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺、聚氧化乙烯、环氧丙烷共聚合物、聚乙二醇双马来酸单酯中的一种或几种。
本发明还提供一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂的制备方法，包括：
步骤一：将聚醚砜树脂溶解于有机溶剂中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀树脂溶液；所述的有机溶剂优选为二氯甲烷或三氯甲烷的一种；
步骤二：将表面活性剂加入到去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在40～60℃下高速搅拌30～60min，速率优选为8000～12000rpm，冷却至室温，得到溶液；
步骤三：将步骤一得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤二的溶液中，得到混合溶液；
步骤四：向步骤三的混合溶液中加入改性后的纳米碳材料，同时加入流平剂、润滑剂、粘合剂和抗静电剂，在恒定的剪切速率下高速搅拌30～60min，速率优选为8000～12000rpm。然后除去有机溶剂，即得到碳纤维用水性聚醚砜上浆剂。
按照本发明，所述步骤四中除去有机溶剂的方法为减压蒸馏或在800～1500rpm转速下搅拌过夜使有机溶剂全部挥发。
按照本发明，将本发明制备得到的上浆剂用于对碳纤维进行处理，所述的处理方法优选包括：
将碳纤维在上浆剂中浸渍走丝，时间为5～30s，干燥温度为100～120℃，干燥后通过树脂溶液浸渍过程和热压成型过程得到碳纤维增强聚醚砜复合材料。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明的范围。在阅读本发明的内容后，本领域技术人员对本发明所做的各种改动或修改，这些等价形式同样属于所附权利要求书的限定范围内。
实施例1
(1)改性GO的制备：首先将0.1g的GO和2g的3,3'-二氨基二苯砜加入到100mL的DMF中，再添加5g脱水剂二环己基碳二亚胺和0.8g的催化剂4-二甲氨基吡啶，在40℃下不断搅拌反应24h使氨基化合物中的氨基官能团与GO中的羧基官能团进行反应。然后对反应后的混合物进行离心处理三次，再用DMF进行洗涤以除去未反应的二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶。最后在80℃下进行真空干燥得到3,3'-二氨基二苯砜化学接枝的GO。
(2)将1g聚醚砜树脂溶解于二氯甲烷中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀溶液。
(3)将0.5g十二烷基硫酸钠加入到97.6mL去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在40℃下高速搅拌30min，冷却至室温。
(4)将步骤(2)得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤(3)溶液中，得到混合溶液；
(5)向步骤(4)的混合溶液中加入0.1g改性后的GO，同时加入0.2g丙烯酸树脂，0.2g丁基硬酸酯，0.2g羧甲基纤维素和0.2g聚醚酯酰胺，在恒定的剪切速率下高速搅拌30min。
(6)将步骤(5)的溶液在1200rpm转速下搅拌过夜使有机溶剂全部挥发得到水性上浆剂。
(7)将碳纤维在上浆剂中浸渍走丝，时间为15s，在100℃下干燥后将碳纤维缠绕在矩形铁架上，将其放入聚醚砜树脂溶液中浸泡1min，随后放入烘箱，在120℃下干燥1h使有机溶剂完全挥发得到单向的碳纤维预浸料。接着将预浸料放入涂有脱模剂的模具中(纤维的铺层方向均为0°)在320℃下进行热压成型，得到复合材料。
将实施例1得到的复合材料进行测试，测得的复合材料层间剪切强度为70.3MPa。
图1为本发明实施例1中得到的上浆后的碳纤维(图a)与未上浆碳纤维(图b)的扫描电镜照片，可看出上浆后碳纤维表面部分沟槽被覆盖，同时GO均匀的吸附到碳纤维表面。
图2为本发明实施例1中得到的上浆后的碳纤维与对比例1和对比例2中得到的上浆后的碳纤维热失重曲线，可看出含有改性纳米碳材料的上浆剂热稳定性明显增强。
图3为本发明实施例1中得到的复合材料与对比例1和对比例2中得到的复合材料的层间剪切强度的测试结果，可看出经发明中的上浆剂处理后的碳纤维复合材料界面性能明显增强。
实施例2
(1)本实施例所用的纳米碳材料为羧基化CNT，改性剂、改性方法和用量与实施例1相同。
(2)将2g聚醚砜树脂溶解于二氯甲烷中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀溶液。
(3)将0.2g吐温-80和0.5g十二烷基硫酸钠加入到96.3mL去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在50℃下高速搅拌30min，冷却至室温。
(4)在水浴条件下，将步骤(2)得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤(3)溶液中，得到混合溶液；
(5)向步骤(4)的混合溶液中加入0.1g改性的CNT，同时加入0.1g丙烯酸树脂，0.3g丁基硬酸酯，0.3g羧甲基纤维素和0.2g聚醚酯酰胺，在恒定的剪切速率下高速搅拌30min。
(6)将步骤(5)的溶液在1200rpm转速下搅拌过夜使有机溶剂全部挥发得到水性上浆剂。
(7)将碳纤维在上浆剂中浸渍走丝，时间为15s，在100℃下干燥后将碳纤维缠绕在矩形铁架上，将其放入聚醚砜树脂溶液中浸泡1min，随后放入烘箱，在120℃下干燥1h使有机溶剂完全挥发得到单向的碳纤维预浸料。接着将预浸料放入涂有脱模剂的模具中(纤维的铺层方向均为0°)在320℃下进行热压成型，得到复合材料。
将实施例2得到的复合材料进行测试，测得的复合材料的层间剪切强度为68.5MPa。
实施例3
(1)本实施例中所用的碳材料为羧基化CNT，改性剂为3,3',4,4'-四氨基二苯砜，其他与实施例1相同。
(2)将1g聚醚砜树脂溶解于三氯甲烷中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀溶液。
(3)将0.3g OP-10和0.7g十二烷基硫酸钠加入到96mL去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在50℃下高速搅拌30min，冷却至室温。
(4)在水浴条件下，将步骤(2)得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤(3)溶液中，得到混合溶液；
(5)向步骤(4)的混合溶液中加入0.1g改性的CNT，同时加入0.3g丙烯酸树脂，0.4g丁基硬酸酯，0.8g羧甲基纤维素和0.4g聚醚酯酰胺，在恒定的剪切速率下高速搅拌30min。
(6)将步骤(5)的溶液在1200rpm转速下搅拌过夜使有机溶剂全部挥发得到水性上浆剂。
(7)将碳纤维在上浆剂中浸渍走丝，时间为20s，在100℃下干燥后将碳纤维缠绕在矩形铁架上，将其放入聚醚砜树脂溶液中浸泡1min，随后放入烘箱，在120℃下干燥1h使有机溶剂完全挥发得到单向的碳纤维预浸料。接着将预浸料放入涂有脱模剂的模具中(纤维的铺层方向均为0°)在320℃下进行热压成型，得到复合材料。
将实施例3得到的复合材料进行测试，测得的复合材料的层间剪切强度为72.4MPa。
实施例4
(1)本实施例所用的碳材料为羧基化CNT，其他与实施例1相同。
(2)将1.5g聚醚砜树脂溶解于三氯甲烷中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀溶液。
(3)将0.4g氯化苯甲烃铵和0.6g十二烷基硫酸钠加入到96.2mL去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在50℃下高速搅拌30min，冷却至室温。
(4)在水浴条件下，将步骤(2)得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤(3)溶液中，得到混合溶液；
(5)向步骤(4)的混合溶液中加入0.1g改性的CNT，同时加入0.3g丙烯酸树脂，0.3g丁基硬酸酯，0.3g聚甲基苯基硅氧烷和0.3g聚氧化乙烯，在恒定的剪切速率下高速搅拌30min。
(6)将步骤(5)的溶液在1200rpm转速下搅拌过夜使有机溶剂全部挥发得到水性上浆剂。
(7)将碳纤维在上浆剂中浸渍走丝，时间为20s，在100℃下干燥后将碳纤维缠绕在矩形铁架上，将其放入聚醚砜树脂溶液中浸泡1min，随后放入烘箱，在120℃下干燥1h使有机溶剂完全挥发得到单向的碳纤维预浸料。接着将预浸料放入涂有脱模剂的模具中(纤维的铺层方向均为0°)在320℃下进行热压成型，得到复合材料。
将实施例4得到的复合材料进行测试，测得的复合材料的层间剪切强度为69.6MPa。
对比例1
本对比例与实施例1不同的是：所用的纳米碳材料为未处理的GO，其他与实施例1相同。
将对比例1得到的复合材料进行测试，测得的复合材料的层间剪切强度为61.9MPa。
对比例2
本对比例中将含有环氧树脂型上浆剂的碳纤维缠绕在矩形铁架上，将其放入聚醚砜树脂溶液中浸泡1min，随后放入烘箱，在120℃下干燥1h使有机溶剂完全挥发得到单向的碳纤维预浸料。接着将预浸料放入涂有脱模剂的模具中(纤维的铺层方向均为0°)在320℃下进行热压成型，得到复合材料。
将对比例2得到的复合材料进行测试，测得的复合材料的层间剪切强度为56.2MPa。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，按照重量份数计，包括：
聚醚砜树脂0.5-3份，改性纳米碳材料0.1-1份，表面活性剂0.2-2份，流平剂0.1-0.5份，润滑剂0.1-0.7份，粘合剂0.1-1份，抗静电剂0.2-0.8份，去离子水91-98.7份；
所述的改性纳米碳材料为改性氧化石墨烯或改性碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，所述的改性氧化石墨烯或改性碳纳米管是由4,4'-二氨基二苯砜、3,3'-二氨基二苯砜、3,3',4,4'-四氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、3,4-二氨基二苯醚、2,2'-二氨基二苯醚或3,4,4'-三氨基二苯醚改性而得。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、氯化苯甲烃铵、吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、油酸钠、油酸钾、平平加O系列、OP系列中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，所述的流平剂为羟甲基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，所述的润滑剂为丙二醇、甘油、山梨糖醇酐单酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐酯、聚氧乙烯醚、丁基硬酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，所述的粘合剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂，其特征在于，所述的抗静电剂为聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺、聚氧化乙烯、环氧丙烷共聚合物、聚乙二醇双马来酸单酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂的制备方法，其特征在于，包括：
步骤一：将聚醚砜树脂溶解于有机溶剂中，充分搅拌，使其完全溶解，形成均匀树脂溶液；
步骤二：将表面活性剂加入到去离子水中，采用高速剪切乳化搅拌机在40～60℃下高速搅拌30～60min，冷却至室温，得到溶液；
步骤三：将步骤一得到的均匀树脂溶液在高速搅拌下缓慢滴加到步骤二的溶液中，得到混合溶液；
步骤四：向步骤三的混合溶液中加入改性后的纳米碳材料，同时加入流平剂、润滑剂、粘合剂和抗静电剂，在恒定的剪切速率下高速搅拌30～60min。然后除去有机溶剂，即得到碳纤维用水性聚醚砜上浆剂。
9.根据权利要求8所述的一种碳纤维用水性聚醚砜上浆剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤一的有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷的一种。
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