CN118207731A - 一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法 - Google Patents

一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118207731A
CN118207731A CN202211624108.9A CN202211624108A CN118207731A CN 118207731 A CN118207731 A CN 118207731A CN 202211624108 A CN202211624108 A CN 202211624108A CN 118207731 A CN118207731 A CN 118207731A
Authority
CN
China
Prior art keywords
agent
sizing agent
mass
carbon fiber
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211624108.9A
Other languages
English (en)
Inventor
周光远
王红华
赵紫怡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN202211624108.9A priority Critical patent/CN118207731A/zh
Publication of CN118207731A publication Critical patent/CN118207731A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/55—Epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/14—Polycondensates modified by chemical after-treatment
    • C08G59/1433—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
    • C08G59/1477—Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds containing nitrogen
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/40—Fibres of carbon
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本申请公开了一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；其中，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5～35％；所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％；所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％；所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17；所述碳纤维乳液上浆剂的粒径为200～300nm。本发明的碳纤维乳液上浆剂与环氧乙烯基基体树脂相容性好，能够显著提高碳纤维的横向力学性能。

Description

一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法
技术领域
本申请涉及一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法，属于上浆剂技术领域。
背景技术
复合材料中常用的热固性基体树脂包括环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂等。其中，乙烯基酯树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成反应制得。它保留了环氧树脂的基本链段，又有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能，作为先进聚合物基复合材料的基体树脂具有很好的应用前景。
当前乙烯基酯树脂的碳纤维上浆剂，多半采用环氧型或聚氨酯上浆剂，分子结构上不相似导致界面性能不强。专利CN101858038A公开了由缩水甘油醚环氧树脂和环氧化脂肪族聚烯烃制备碳纤维乳液上浆剂的方法；专利CN113957718A公开了一种改性聚氨酯乙烯基碳纤维上浆剂的制备方法。
目前，上浆剂多为安全环保的水乳液型上浆剂。专利CN112359605A公开了一种不饱和碳纤维上浆剂可用于乙烯基酯碳纤维的上浆；专利CN10941956A公开了一种具有碳碳双键的缩水甘油醚酯水性乳液上浆剂的制备方法，乳液平均粒径为180～350nm。
发明内容
本申请提供了一种成本低、性能稳定的环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂，适应于乙烯基酯树脂基体，并能改善碳纤维表面力学性能，更有效地减少纤维毛丝与断丝，提高束丝强度。
本申请提供了一种碳纤维乳液上浆剂的制备方法，此方法操作简单，容易实现。
根据本申请的第一个方面，提供了一种主浆料，所述主浆料具有式I所示结构：
DD220799I-DL
所述主浆料为乙烯基酯树脂，所述乙烯基酯树脂为氨基改性环氧乙烯基树脂。
根据本申请的第二个方面，提供一种上述所述的主浆料的制备方法，所述制备方法包括：在非活性气氛下，将含有4,4’-二氨基二苯甲烷、甲基丙烯酸环氧丙酯的混合物，反应，得到所述主浆料。
可选地，所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1:2～1:2.5。
可选地，当所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1：2时，所述主浆料具有式I所示结构：
可选地，所述反应的温度为110～120℃，反应的时间为45min～1h。
可选地，所述反应的温度选自110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃中的任意值或上述任意两点间的范围值。
可选地，所述反应的时间选自45min、50min、55min、1h中的任意值或上述任意两点间的范围值。
可选地，所述非活性气氛选自氮气气氛和/或氩气气氛。
根据本申请的第三个方面，提供了一种碳纤维乳液上浆剂，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；
其中，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5％～35％；
所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％；
所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％；
所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17；
所述主浆料选自上述所述的主浆料、上述所述的制备方法制备的主浆料中的至少一种；
所述碳纤维乳液上浆剂的粒径为200～300nm。
可选地，所述碳纤维乳液上浆剂的粒径选自200nm、220nm、240nm、260nm、280nm、300nm中的任意值或上述任意两点间的范围值。
可选地，所述乳化剂为阴离子乳化剂A和非离子乳化剂B复配。
可选地，所述阴离子乳化剂A与非离子乳化剂B的质量比为3:1～5:1。
可选地，所述阴离子乳化剂A选自TX-10磷酸双酯钾盐、OP-10磷酸双酯钾盐、TX-10磷酸双酯氨盐、OP-10磷酸双酯氨盐中的至少一种。
可选地，所述阴离子乳化剂A选自TX-10磷酸双酯氨盐、OP-10磷酸双酯氨盐中的至少一种。
可选地，所述非离子乳化剂B选自TX-40、OP-40、TX-60、OP-60、EL-40中的至少一种。
可选地，所述助剂选自渗透剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂中的至少一种。
可选地，所述渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、烷基硫酸酯钠、硫酸化蓖麻油中的至少一种。
可选地，所述抗静电剂选自硫酸酯、硫酸酯盐、磷酸酯、磷酸酯盐中的至少一种。
可选地，所述润湿剂选自有机硅类、聚醚改性聚硅氧烷类、炔二醇类中的至少一种。
可选地，所述抗氧化剂为硫代双酚类化合物。
可选地，所述述抗氧化剂选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、季戊四醇酯、三苯基磷化物、3-十八烷基磷酸酯中的至少一种。
可选地，所述防冻剂选自低碳醇类、C2～C12的二元醇、酰胺类中的至少一种。
可选地，所述消泡剂选自聚醚类、硅类、聚醚改性类化合物中的至少一种。
根据本申请的第四个方面，提供了一种上述所述的碳纤维乳液上浆剂的制备方法，所述制备方法包括：
采用反相乳化法，将主浆料稀释后滴加入混合物中，搅拌，得到所述碳纤维乳液上浆剂；
所述混合物为乳化剂、助剂与水混合得到；
所述主浆料选自上述所述的主浆料、上述所述的制备方法制备的主浆料；
所述乳化剂经阴离子乳化剂A和非离子乳化剂B复配得到。
可选地，所述阴离子乳化剂A与非离子乳化剂B的质量比为3:1～5:1。
可选地，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5％～35％。
可选地，所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％。
可选地，所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％。
可选地，所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17。
可选地，所述步骤(1)中，复配的pH值为6～8。
可选地，所述步骤(2)中，滴加的速度为0.5～1mL/min。
可选地，所述步骤(2)中，所述搅拌的转速为10000～12000r/min。
作为一种可选地实施方式，本申请通过下述技术方案实现：
一种环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂的制备方法，该方法包括：
步骤一：将摩尔比1份4,4’-二氨基二苯甲烷和2份甲基丙烯酸环氧丙酯在氮气条件下加热到110～120℃反应45min～1h，得到主浆料。
步骤二：将主浆料溶于40-70wt％的甲基丙烯酸羟丙酯稀释剂中超声均匀；
步骤三：将TX-10及OP-10磷酸双酯滴入饱和氢氧化钾水溶液或25％氨水中搅拌均匀，调整至PH值7左右，得阴离子乳化剂A。
步骤四：将乳化剂A与B按比例复配。
步骤五：采用反相乳化法，将渗透剂以及步骤四制得的乳化剂溶解在去离子水中，搅拌分散；将步骤二制得的溶液以0.5～1mL/min的速度滴入去离子水中。
步骤六：向步骤五制得的溶液中加入助剂，搅拌混合均匀，得到均一稳定的环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂。
可选地，将摩尔比1份4,4’-二氨基二苯甲烷和2份甲基丙烯酸环氧丙酯在氮气条件下加热到110-120℃反应45分钟，得到主浆料。
本申请中，环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂的制备方法是反相乳化法。将10％～20％复配乳化剂和去离子水混合，将自制树脂稀释后以0.5～1ml/min的速度边分散边滴加到水相中，去离子水和乙烯基酯树脂的DD220799I-DL
质量比为(65～90)：(10～35)。
滴加完成后，加入1％～5％的抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂，充分搅拌，待混合均匀后室温静置，得到乙烯基酯树脂碳纤维乳液上浆剂。
上述方法中所得环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂的固含量为10～35wt％。
经过测试，此上浆剂在经过80℃、8h高温下性状稳定，经过-20℃、24h低温下性状稳定，经3000r/min、30min室温下性状稳定。
本申请中，采用反向乳化法配制，配方包括：主浆料、乳化剂、助剂和去离子水。乳化剂的质量为主浆料质量的10％～20％，所述助剂包括渗透剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂，其质量为主浆料质量的1％～5％。根据与环氧乙烯基树脂“相似相溶”原理设计的主浆料，分子结构中-NH-和-OH能够增强与碳纤维的界面结合，双键能够参与乙烯基酯树脂的交联反应。本发明的环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂粒径在200～300nm，与基体树脂相容性好，能够显著提高碳纤维的横向力学性能。
与现有技术相比，本申请将4,4’-二氨基二苯甲烷和甲基丙烯酸环氧丙酯本体合成制备乙烯基酯树脂，并将乙烯基酯树脂主浆料与渗透剂、乳化剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂和去离子水复配制备碳纤维上浆剂，得到的上浆剂中含有羟基和氨基，可以增强与碳纤维结合力，双键能与乙烯基树脂进行固化交联。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请的上浆剂为乳液型上浆剂，自制树脂成本低，对环境友好。
2)本申请的主浆料分子结构中含有多个极性基团和双键，能够更加有效提高基体树脂和碳纤维间的界面结合力。
3)本申请的上浆剂能有效减少纤维毛丝与断丝，提高丝束强度，有效地提高碳纤维复合材料的横向力学性能。
附图说明
图1为本申请实施例1中制备的主浆料的1H NMR谱图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
本申请提出了一种环氧乙烯基碳纤维用上浆剂，该上浆剂包括乙烯基酯树脂主浆料、渗透剂、乳化剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂，其中，制备所述乙烯基酯树脂主浆料的原料包括：4,4’-二氨基二苯甲烷和甲基丙烯酸环氧丙酯。
实施例1
制备碳纤维用上浆剂的方法包括：
(1)将12.30g 4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)与17.70g甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)以摩尔比1:2混合，N2保护下加热至115℃反应45min。
(2)将3g 10％复配乳化剂、0.6g 2％脂肪醇聚氧乙烯醚渗透剂与70ml去离子水混合，将上述(1)制备的主体树脂稀释后滴加入水相，选用T18分散机，开始以1ml/min的速度边乳化边滴加，去离子水与主浆料的质量百分比为70：30。
(3)体系外观上由透明溶液变为浑浊的乳白色液体。
(4)自制树脂滴加完成后，加入0.6g 2％的抗静电剂SN、0.6g WA100、0.6g 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.6g二醇丁醚、0.6g BYK-208，充分搅拌，待混合均匀后室温静置，得到乙烯基酯树脂碳纤维乳液上浆剂。图1的核磁谱图确认了由4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)与甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)以摩尔比1:2反应制得的主浆料的化学结构。
实施例2
制备碳纤维用上浆剂的方法包括：
(1)将14.34g 4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)与20.66g甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)以摩尔比1:2混合，N2保护下加热至110℃反应55min。
(2)将4.2g 12％复配乳化剂、0.7g烷基磺酸钠渗透剂与65ml去离子水混合，将上述(1)制备的主体树脂稀释后滴加入水相，选用超声乳化机，开始以0.5ml/min的速度边乳化边滴加，去离子水与主浆料的质量百分比为65：35。
(3)体系外观上由透明溶液变为浑浊的乳白色液体。
(4)自制树脂滴加完成后，加入0.7g 2％抗静电剂SN、0.7g WA100、0.7g 3-十八烷基磷酸酯、0.7g二醇丁醚、0.7g BNK-G408，充分搅拌，待混合均匀后室温静置，得到乙烯基酯树脂碳纤维乳液上浆剂。
实施例3
制备碳纤维用上浆剂的方法包括：
(1)将8.20g 4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)与11.80g甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)以摩尔比1:2混合，N2保护下加热至120℃反应60min。
(2)将3g 15％复配乳化剂、0.4g烷基硫酸钠渗透剂与80ml去离子水混合，将上述(1)制备的主体树脂稀释后滴加入水相，选用T18分散机，开始以0.8ml/min的速度边乳化边滴加，去离子水与主浆料的质量百分比为80：20。
(3)体系外观上由透明溶液变为浑浊的乳白色液体。
(4)自制树脂滴加完成后，加入0.4g 2％的抗静电剂SN、0.4g WA100、0.4g N-十六烷基硼酸二乙醇胺酯、0.4g异丙醇、0.4g BYK-057，充分搅拌，待混合均匀后室温静置，得到乙烯基酯树脂碳纤维乳液上浆剂。
实施例4
制备碳纤维用上浆剂的方法包括：
(1)将14.34g 4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)与20.66g甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)以摩尔比1:2混合，N2保护下加热至110℃反应50min。
(2)向上述(1)混合成的环氧乙烯基树脂加入7g 20％复配乳化剂、0.7g硫酸化蓖麻油渗透剂、0.7g抗静电剂SN、0.7g WA100、0.7g三苯基磷化物、0.7g异丙醇、0.7g BYK-057和35ml去离子水，去离子水与主浆料的质量百分比为65：35，高速分散机10000r/min搅拌至均匀。
(3)用超声乳化机将上述(2)均匀的乳液进一步均匀处理，得到环氧乙烯基上浆剂。
将实施例1-4得到的上浆剂按照本领域常规工艺方法对碳纤维进行上浆，将上浆后的碳纤维与乙烯基树脂复材的横向力学性能进行测试，结果如表1所示：
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
横向拉伸强度(MPa) 55.6 57.3 58.4 57.1
从表1中可以看出，实施例1-4的横向拉伸强度均在55～60MPa之间，其中，实施例3表现出的力学性能最好，为58.4MPa；实施例1表现出的力学性能略低，为55.6MPa。
实施例5
环氧乙烯基碳纤维乳液上浆剂的应用：
碳纤维上浆实验，方法如下：
将上述实施例2上浆剂稀释到固含量为2wt％，通过上浆装置进行碳纤维上浆验证。
(1)首先将碳纤维通过导辊牵引进行放卷，放卷后的碳纤维先后进入两个脱浆槽进行脱浆。
(2)上述(1)脱浆后的碳纤维进入上浆槽采用浸渍法上浆。
(3)上述(2)上浆后的碳纤维进入三个烘道进行烘干，烘道温度分别是80℃、100℃、120℃。
(4)上述(3)烘干后的碳纤维进入张力调节装置，牵引速率为1.2m/min。
(5)经上述(4)后碳纤维进入收卷装置。
上述应用中，上浆剂在碳纤维上的上浆率为1.27wt％。
性能测试
测定该上浆剂的稳定性、粒径、以及上浆后碳纤维硬挺度、毛丝量、表面形貌、形成复合材料后的横向力学性能。
测试方法如下：
1、稳定性
1)离心稳定性
采用曦玛离心机(扬州)有限公司生产的3K15离心机在室温下测定上浆剂乳液的离心稳定性，结果表明，该上浆剂在3000r/min、30min室温下性状稳定。
2)上浆剂乳液耐高温稳定性
将该上浆剂置于DZF-6050精宏真空烘箱中80℃、8h性状稳定，未分层。
3)上浆剂乳液耐低温稳定性
将该上浆剂置于乐清市华研科技防爆电器有限公司生产的BL-260L/SW防爆冰箱中-20℃、24h性状稳定，未分层。
2、上浆剂乳液粒径
采用丹东市百特仪器有限公司生产的Bettersize2600激光粒度仪测试，该上浆剂乳液粒径D90为275nm，将测试的实验数据整理绘制成粒径分布曲线图，得到上浆剂乳液的粒径大小及分布情况。
3、碳纤维的硬挺度
将碳纤维经过3个不锈钢钢轮退绕后，截取长度为5cm的碳纤维，将其在中点位置悬挂于半径为10mm的不锈钢钩上，然后在距离其下方60mm的位置放置一把足够长的钢尺，自然悬垂30s后，通过测量碳纤维两端张开的距离，对碳纤维的硬挺度进行表征分析。测得上浆后碳纤维硬挺度为66mm，适中。
4、碳纤维的毛丝量
取10m长的上浆后碳纤维丝束以1m/min的恒定速度匀速通过自制的聚氨酯海绵夹装置，然后称量10min后整个装置的质量，与海绵夹自重的差值即为上浆后碳纤维丝束的毛丝量。聚氨酯海绵夹装置由完全相同的两片海绵擦组成，规格均为40×10×5mm，海绵夹的自重为198g。测得上浆后碳纤维丝束毛丝量为0.16mg/m。
5、碳纤维表面形貌
将碳纤维束及其相应的CF/VE树脂复合材料取样后，用导电胶规整的贴好，喷金后，采用KYKY-EM6900扫描电镜对碳纤维的上浆均匀性和表面形貌，以及复合材料的界面微脱粘和层间剪切断面形貌进行观察分析。经上浆后的碳纤维表面轴向沟槽变浅，并且上浆剂涂层铺展良好、覆盖均匀，没有裂纹等缺陷存在。
6、复合材料横向力学性能
上浆后的碳纤维，以雷可德1271树脂为基体树脂，进行真空灌注，形成的复合材料进行横向力学性能测试。在INSTRON6800力学试验机上，以10mm/min进行样条拉伸实验。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种主浆料，其特征在于，所述主浆料具有式I所示结构：
所述主浆料为乙烯基酯树脂，所述乙烯基酯树脂为氨基改性环氧乙烯基树脂。
2.权利要求1所述的主浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在非活性气氛下，将含有4,4’-二氨基二苯甲烷、甲基丙烯酸环氧丙酯的混合物，反应，得到所述主浆料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述4,4’-二氨基二苯甲烷与所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比1：2；
优选地，所述反应的温度为110～120℃，反应的时间为45min～1h；
优选地，所述非活性气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种。
4.一种碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述碳纤维乳液上浆剂包括主浆料、乳化剂、助剂和水；
其中，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5％～35％；
所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％；
所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％；
所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17；
所述主浆料选自权利要求1所述的主浆料、权利要求2至3任一项所述的制备方法制备的主浆料中的至少一种；
所述碳纤维乳液上浆剂的粒径为200～300nm。
5.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述乳化剂为阴离子乳化剂A和非离子乳化剂B复配；
优选地，所述阴离子乳化剂A与非离子乳化剂B的质量比为3:1～5:1；
优选地，所述阴离子乳化剂A选自TX-10磷酸双酯钾盐、OP-10磷酸双酯钾盐、TX-10磷酸双酯氨盐、OP-10磷酸双酯氨盐中的至少一种；
优选地，所述非离子乳化剂B选自TX-40、OP-40、TX-60、OP-60、EL-40中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述助剂选自渗透剂、抗静电剂、润湿剂、抗氧化剂、防冻剂、消泡剂中的至少一种；
优选地，所述渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠、烷基硫酸酯钠、硫酸化蓖麻油中的至少一种；
优选地，所述抗静电剂选自硫酸酯、硫酸酯盐、磷酸酯、磷酸酯盐中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的碳纤维乳液上浆剂，其特征在于，所述润湿剂选自有机硅类、聚醚改性聚硅氧烷类、炔二醇类中的至少一种；
优选地，所述抗氧化剂为硫代双酚类化合物；
优选地，所述防冻剂选自低碳醇类、C2～C12的二元醇、酰胺类中的至少一种；
优选地，所述消泡剂选自聚醚类、硅类、聚醚改性类化合物中的至少一种。
8.权利要求4至7任一项所述的碳纤维乳液上浆剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
采用反相乳化法，将主浆料稀释后滴加入混合物中，搅拌，得到所述碳纤维乳液上浆剂；
所述混合物为乳化剂、助剂与水混合得到；
所述主浆料选自权利要求1所述的主浆料、权利要求2至3任一项所述的制备方法制备的主浆料；
所述乳化剂经阴离子乳化剂A和非离子乳化剂B复配得到。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子乳化剂A与非离子乳化剂B的质量比为3:1～5:1。
优选地，所述主浆料的质量为所述碳纤维乳液上浆剂质量的5～35％；
优选地，所述乳化剂的质量为所述主浆料质量的10％～20％；
优选地，所述助剂的质量为所述主浆料质量的1％～5％；
优选地，所述水与所述主浆料的质量百分比为13:18：2～17。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，复配的pH值为6.0～8.0；
优选地，所述步骤(2)中，滴加的速度为0.5～1mL/min；
优选地，所述步骤(2)中，所述搅拌的转速为10000～12000r/min。
CN202211624108.9A 2022-12-15 2022-12-15 一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法 Pending CN118207731A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211624108.9A CN118207731A (zh) 2022-12-15 2022-12-15 一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211624108.9A CN118207731A (zh) 2022-12-15 2022-12-15 一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118207731A true CN118207731A (zh) 2024-06-18

Family

ID=91454290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211624108.9A Pending CN118207731A (zh) 2022-12-15 2022-12-15 一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118207731A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. The preparation of emulsion type sizing agent for carbon fiber and the properties of carbon fiber/vinyl ester resin composites
CN117377798B (zh) 合成纤维用处理剂以及合成纤维
TWI648451B (zh) 強化纖維用上漿料及其用途
HUE035239T2 (hu) Olaj adalékanyag szénszál prekurzor akrilszálhoz, feldogozott olaj oldat szénszál prekurzor akrilszálakhoz, szénszál prekurzor akrilszál fátyol, és eljárás szénszál fátyol elõállítására, szénszál prekurzor akrilszál fátyol alkalmazásával
EP2208821A1 (en) Oil agent composition for carbon fiber precursor acrylic fiber, carbon fiber precursor acrylic fiber bundle, and method for producing the same
CN109881486B (zh) 一种超支化乳化剂及其制备方法
US20210156079A1 (en) Sizing agent composition for fibers, fiber bundle, fiber product and composite material
CN108485281A (zh) 一种低介电高强度透波复合材料及其制备方法
CN118207731A (zh) 一种主浆料、制备方法、碳纤维乳液上浆剂及制备方法
EP0435103A1 (de) Reaktiv-Emulgatoren enthaltende wässrige Reaktionsharzdispersionen als Schlichtemittel für Kohlenstoff- und Glasfasern
CN105418841B (zh) 一种用于荧光增白剂的分散剂、其水性分散体及其制备与应用
CN107022929B (zh) 一种电路板用高性能对位芳纶绝缘纸的制造方法
CN117962369A (zh) 一种后置大张力的连续纤维湿法缠绕工艺技术方法及装置
CN110130109A (zh) 一种新型碳纤维用上浆剂
DE10221521A1 (de) Formulierungen von Silikonweichmachern für die textile Ausrüstung
CN113699796B (zh) 一种碳纤维用水性改性树脂上浆剂及其制备和应用
WO2022220001A1 (ja) 強化繊維用サイジング剤及びその用途
CN106167987B (zh) 聚酯系合成纤维纺织用处理剂、聚酯系合成纤维的处理方法及聚酯系合成纤维
US8728339B2 (en) Branched secondary alcohol alkoxylate surfactants for textile processing
KR102150732B1 (ko) 필라멘트 와인딩(Filament winding)용 탄소섬유 다발
CN1274890C (zh) 一种用于聚酯全牵伸丝的高速纺丝复合油剂
CN111088699B (zh) 针对聚丙烯/碳纤维界面的上浆剂及其制备方法和应用
EP4112795B1 (en) Stitched reinforcing fiber base material, preform material, fiber reinforced composite material, and manufacturing methods for same
CN103122585B (zh) 大丝束pan基碳纤维原丝油剂
JPS6256267B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination