多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101886336A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101886336101886336A(43)申请公布日2010.11.17(21)申请号201010217247.0C08G81/00(2006.01)(22)申请日2010.06.23D06M101/40(2006.01)(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人肇研段跃新丁东刘千罗云烽汤冰洁董安琪(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人官汉增(51)Int.Cl.D06M15/55(2006.01)D06M15/53(2006.01)C08G59/14(2006.01)C08G65/48(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种多元醇改性环氧树脂乳液上浆剂组分及其制备方法，所述方法是基于本体聚合，采用多元醇将双酚A型环氧树脂的环氧基团开环，制得改性环氧。该改性环氧树脂具有亲水性，可以溶于水，在一定的条件下制备为改性环氧乳液。该改性环氧乳液即为多元醇改性环氧树脂乳液上浆剂组分。制备过程中未加外来的乳化剂，该改性环氧乳液属于自乳化体系，不会破乳分层，粘度适中可控，静置稳定性好，pH值稳定性及高温稳定性优异。上浆后不会在纤维上残留外加乳化剂；用该上浆剂组分涂敷的碳纤维与未上浆碳纤维相比，毛丝量少，集束性能好，改性环氧树脂一端为聚醚键、另一端是环氧基团的结构也能保证界面性能的提高。CN10863ACN101886336ACCNN110188633601886337A权利要求书1/1页1.一种多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、将多元醇、环氧树脂和引发剂混合，将混合物置于60～120℃环境下，加热搅拌2小时，得到改性环氧树脂；步骤二、将步骤一制备的改性环氧树脂在70℃温度下加入去离子水，搅拌分散，制得改性环氧树脂乳液，该改性环氧树脂乳液即为多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分。2.如权利要求1所述的一种多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分的制备方法，其特征在于：步骤一中添加的各组分含量为：多元醇与环氧树脂摩尔比1∶1.5～1.5∶1，引发剂质量为多元醇与环氧树脂质量之和的0.1％～1％。3.如权利要求1所述的一种多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分的制备方法，其特征在于：所述的多元醇为聚乙二醇1000、聚乙二醇3000或聚乙二醇6000；所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述的引发剂为盐酸、硫酸钾或过硫酸铵。4.如权利要求1、2或3所述的一种多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分的制备方法，其特征在于：当引发剂选用盐酸时，则向步骤一中制备的改性环氧树脂溶液中滴加氨水，使溶液呈中性，然后进行步骤二。5.如权利要求1、2或3所述的一种多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分的制备方法，其特征在于：当引发剂选用盐酸时，制备过程中发生如下反应：当引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵时，制备过程中发生如下反应：6.一种多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分，其特征在于：采用权利要求1所述的制备方法制备而成，改性环氧树脂分子一端是环氧基团，另一端是聚醚键。2CCNN110188633601886337A说明书1/5页多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分及其制备方法技术领域[0001]本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种含有高分子聚合物的多元醇改性环氧树脂碳纤维乳液上浆剂组分及其制备方法。背景技术[0002]碳纤维是脆性材料，在生产及加工过程中，经机械摩擦容易产生起毛及单丝断裂等现象。毛丝的存在使基体不能充分浸润碳纤维，在复合材料中易产生孔隙，影响复合材料的力学性能，因而要对碳纤维上浆。上浆就是在表面处理过的碳纤维表面上涂一层保护胶。它能使纤维集束，改善深加工性能，减少纤维间的摩擦，提高其与基体之间的连接。现有技术中有用过芳香族缩水甘油醚及芳香族缩水甘油胺作为碳纤维的上浆剂，但它不能满足碳纤维的加工要求；也有将双酚A型环氧树脂用POE非离子表面活性剂作为乳化剂，制成水性乳状液的上浆剂和四缩水甘油基苯二胺的上浆剂虽然能提高复合材料的界面性能，但同样很难解决碳纤维织造时产生的起毛和断丝问题；还有采用双酚A型环氧树脂，用聚氧化乙烯壬基酚醚(OP-10)和聚氧乙烯去水山梨醇单油酸酯(T-80)复合乳化剂，使用改性剂丙烯酸和醋酸乙烯酯，制成水性乳液型碳纤维上浆剂。该方法由于外加乳化剂与树脂的相容性不好，随着存放时间的增加，常常会发生破乳现象。发明内容[0003]本发明为了满足市场对于乳液型环氧树脂上浆剂产品的需求，并解决乳液型环氧树脂上浆剂的制备问题