上浆剂

摘要： 介绍了针对不同树脂基体制备碳纤维(CF)上浆剂的方法,并探讨CF上浆改性对CF增强聚合物基复合材料(CFRPC)界面性能及力学性能的影响。根据不同树脂基体类型综述了CF表面上浆后增强环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜及聚酰亚胺等聚合物材料的力学性能和界面粘结强度的变化情况。最后指出,针对不同树脂基体开发专用上浆剂,在CF生产过程中采用专用上浆剂对CF进行上浆处理,以实现CF生产完成后即可制备界面性能和力学性能优异的CFRPC,是CF上浆改性研究的未来发展方向。

摘要： 热塑性聚醚醚酮(PEEK)复合材料具有优异的断裂韧性、抗冲击性能、耐疲劳性能,广泛应用于航空航天领域。上浆剂作为碳纤维的核心配套产品,对复合材料界面有重要影响。受分解温度限制,传统热固性碳纤维上浆剂难以满足PEEK复合材料使用,制约高性能PEEK复合材料的研制和应用,因此研制匹配PEEK复合材料的碳纤维上浆剂具有重要意义。本文分析了PEEK复合材料界面特性及上浆剂作用机理;重点介绍了改性PEEK、聚酰亚胺前驱体、聚醚酰亚胺等类型上浆剂的研究进展和成果,并对不同体系上浆剂进行分析总结;最后对PEEK复合材料用碳纤维上浆剂的研制提出建议,对上浆剂绿色环保多功能化趋势进行了展望。

摘要： 为了提高碳纤维(CFs)热塑性树脂基复合材料的界面性能,采用以相反转乳化法制备的聚醚醚酮(PEEK)水性上浆剂对CFs进行上浆处理,然后通过手糊热压的方式制备CFs/PEEK树脂热塑性复合材料,研究上浆剂乳液浓度与上浆剂的附着量对CFs及其热塑性复合材料界面性能的影响。结果表明:当PEEK上浆剂在水乳液中质量分数为2%时,乳液的表面张力具有最小值29.2 mN/m,PEEK上浆剂乳液具有最佳的表面润湿与铺展性能,PEEK上浆剂的最佳附着量为6 mg/g;采用此上浆工艺条件上浆后的CFs表面氧元素质量分数增加到19.51%,CFs复丝断裂强度较原厂上浆CFs提高了23.7%,制备的CFs/PEEK复合材料拉伸强度、弯曲强度和层间剪切强度比未上浆改性的分别提高了58.37%、37.01%和47.53%。与基体树脂同质的PEEK复合型水性上浆剂能明显改善CFs/PEEK复合材料的界面黏结性能,显著提高CFs/PEEK的整体力学性能。

摘要： 探讨碳纤维用上浆剂的研究进展。分析了碳纤维用上浆剂的种类、特点及存在的问题。对国内外碳纤维用上浆剂的特点和研究现状进行了系统的梳理和总结,包括乳液型上浆剂、溶液型上浆剂和水溶性上浆剂。随着碳纤维及其复合材料的大规模应用,国内市场对高性能碳纤维用上浆剂的需求越来越大。认为:我国应加快研发新型碳纤维用上浆剂;通过收集试验研发过程中的数据,总结上浆剂的制备经验和应用规律,积极研究碳纤维用上浆剂改性技术,改善树脂基体的各项理化性能,进一步提高上浆剂乳液产品的物理工艺性能,从而提高我国碳纤维用上浆剂的自主研发能力。

摘要： 测试并比较了某国产上浆剂和进口上浆剂的黏度、表面张力、粒径等性能,研究了两种碳纤维上浆剂对聚丙烯腈基碳纤维表面形貌、耐磨性、水接触角、表面能、拉伸强度等性能的影响.结果表明,国产上浆剂固含量高、黏度高、粒径小,进口上浆剂黏度低、表面张力小、粒径分布窄.采用国产上浆剂上浆后的碳纤维,接触角为56.701°,毛丝量为0.15 mg/m,表面能为41.32 mJ/m2,耐磨次数为447次,拉伸强度为2.86 GPa;采用进口上浆剂上浆后的碳纤维表面光滑,接触角为51.063°,毛丝量为0.08 mg/m,表面能为47.26 mJ/m2,耐磨次数为461次,拉伸强度为2.95 GPa.

摘要： 目前我国在高性能碳纤维研发生产方面已取得了突破性的进展.本文选用不同批次和牌号的国产ZT7H碳纤维,对其进行去浆和上浆处理,并制备碳纤维增强环氧树脂基复合材料,探究国产H1型上浆剂对ZT7H碳纤维表面形貌和微观界面性能的影响及不同牌号碳纤维复合材料界面性能的差异.研究表明,H1上浆剂增加了碳纤维表面粗糙度和极性组分含量,增强了湿热老化前后复合材料的微观界面力学性能.同时,碳纤维织物的编织方式对其复合材料的静态力学性能和界面性能有很大影响.实验证明,国产ZT7H碳纤维的性能已超过东丽T700碳纤维,但其加工工艺性仍有待提升.

摘要： 简述了碳纤维用水性乳液上浆剂的制备、应用和性能表征手段的研究现状.介绍了相似相容和界面层理论在上浆剂主剂树脂选择方面的应用,说明了乳化剂、固化剂和纳米材料等原料的添加对上浆剂性能的影响,阐述了上浆剂乳液制备中自乳化法和相转乳化法的选择方法,以及表面处理和上浆处理工艺及工艺参数的优化方法.总结了应用于上浆剂乳液、上浆纤维和相应复合材料的表征手段,并解释了表征数据对上浆剂制备的指导意义.

摘要： 碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)具有高的比模量、比强度、耐腐蚀等优异性能,近年来被广泛应用于航空航天、船舶、风力发电等领域.由于碳纤维表面非极性、活性基团极少等原因导致与基体树脂界面结合差,进而影响CFRP的整体力学性能,因此研发适用于不同树脂的上浆剂具有重大意义.文中综述了近年来适用于不同树脂基体(环氧树脂、乙烯基酯树脂、热塑性树脂等)上浆剂研究和相对应复合材料力学性能提高的研究情况.最后指出碳纤维增强不同种类的基体树脂需要不同类型的上浆剂与之配套,上浆剂的种类和类型还需进一步细分,制备与树脂相容性好且环境友好型的上浆剂是今后的研究重点.

摘要： 为改善炭纤维和聚碳酸酯界面结合性能,制备了含碳纳米管的水性聚碳酸酯上浆剂和水性聚氨酯上浆剂,通过上浆工艺将碳纳米管引至炭纤维表面.分别采用单丝段裂法和定向纤维增强聚合物基复合材料垂直方向拉伸两种方法从微观和宏观两个角度研究了上浆剂种类及碳纳米管含量对复合材料界面结合性能的影响.结果表明:上浆剂可明显改善炭纤维/聚碳酸酯复合材料界面结合性能,由于优异的成膜性,聚氨酯上浆剂改善效果更明显;碳纳米管的加入对复合材料的界面性能有一定改善,在微观评价方法中,碳纳米管改善效果显著,因为碳纳米管可有效阻止界面滑移;在宏观评价中,碳纳米管改善效果不明显,主要是上浆剂的界面黏结发挥作用.

摘要： 与高性能热塑性树脂不匹配、耐热性偏低的传统上浆剂越发难以满足热塑性树脂基复合材料快速发展与应用的需求,开发面向热塑性树脂基复合材料的碳纤维上浆剂具有重要意义.本文对上浆剂的主要作用效果、上浆剂与增强材料和基体树脂间的相互作用、热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂的主要特点进行了概述;对聚酰胺、聚氨酯、聚芳醚、聚酰亚胺及其他类型上浆剂的研究进展进行了重点论述,结合各体系的性能特点和主要问题,梳理了不同热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂的改性途径及近年来在各大生产企业中的研发应用情况,分析和阐明了各自的作用机制与发展现状,对热塑性树脂基复合材料用碳纤维上浆剂的未来趋势进行了展望,并给出了发展建议.

摘要： 研究乙烯基单体接枝共聚改性环氧树脂用作碳纤维上浆剂的可行性.采用环氧树脂E-44为反应物,丁酮为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,利用自由基聚合原理,将苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯接枝聚合到环氧树脂分子链上,得到改性环氧树脂.测试了改性环氧树脂的红外光谱、乳液粒径分布及δ-电位、热性能,并测定了纯水与其浆膜的接触角及浆膜的力学性能.结果表明:该接枝共聚改性环氧树脂乳液粒径小,成膜具有较好的耐热性和力学性能.认为:所制的乙烯基单体接枝共聚改性环氧树脂可用于碳纤维上浆.

摘要： 本文通过表面活性剂配制均匀稳定碳纳米管水分散液,进而与碳纤维水性上浆剂混合、上浆,将碳纳米管引入到碳纤维表面.研究了上浆剂的种类、CNT用量对复合材料界面性能及抗冲击性能的影响.结果表明:聚氨酯上浆剂改善效果更明显,当碳纳米管用量为4wt％时效果最佳,此时单丝复合材料界面粘结强度增加为33.29％,复合材料冲击强度可提升40.34％.

摘要： 石墨烯是一种具有二维蜂窝状结构的纳米级新型碳材料.因其具有优异的力学、电学和热学等性能,石墨烯被应用到复合材料力学性能、光电子器件电学性能以及材料耐热性改善等的研究中.本文利用石墨烯对碳纤维上浆剂进行改性,并对比改性前后碳纤维复丝,上浆剂以及树脂基碳纤维复合材料的性能.结果表明:使用改性上浆剂处理的碳纤维复丝具有更好的集束性和硬挺度;石墨烯改性上浆剂的热稳定性提高;改性处理后,碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度提高.

摘要： 本文主要研究适用于碳纤维增强热塑性树脂的上浆剂,同时制备碳纤维尼龙复合材料,并研究复合材料界面形成的机制.主要通过动态光散射对上浆剂的粒度进行分析,以及接触角的比较来表征上浆剂的浸润性.利用层间剪切强度(IL-SS)测试衡量复合材料的性能,并通过扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)来分析复合材料的界面以及界面的形成机理.结果表明:当上浆剂各组分比例为1％-0.5％-98.5％(聚氨酯-乳化剂-水)时上浆剂性能最佳,上浆处理后碳纤维复合材料ILSS较未作任何处理的提高了60％.并且通过对常温与高温处理的上浆碳纤维发现,碳纤维表面的基团与聚氨酯的基团发生化学反应形成了化学键合作用是获得性能良好的界面的一个可能的原因.

摘要： 采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对三种带有上浆剂和去除上浆剂的T800级碳纤维的表面形貌和表面化学特性进行了分析,使用全自动表面张力仪测试了三种纤维表面能,并研究了三种碳纤维制备的复合材料界面性能.结果表明,涂覆上浆剂后纤维表面粗糙度降低;上浆剂可改善碳纤维表面化学特性;三种碳纤维由于纤维表面形貌、纤维表面化学特性及表面能的差异,导致复合材料界面剪切强度有一定差异,国产碳纤维复合材料界面剪切强度略低于国外碳纤维制备的复合材料.

摘要： 本文主要制备适用于聚偏氟乙烯树脂基体、性能优良的上浆剂.对上浆前后的碳纤维表面元素组成采用X射线光电子能谱仪进行表征.此外,为了检测上浆剂对于碳纤维/聚偏氟乙烯复合材料的影响,文中测试了层间剪切强度(ILSS)、弯曲强度和弯曲模量.相比于未上浆纤维,接枝马来酸酐的聚偏氟乙烯(MPVDF)上浆剂处理后层压板的层间剪切强度由14.8MPa提高至18.2MPa,提高了23％.弯曲强度和弯曲模量也分别从243.9MPa,26.6GPa升高至371.4MPa和53.6GPa,提高幅度为52％和101.5％.

摘要： 复合材料的高温使用性能，尤其是界面耐温性，是复合材料结构长期服役的一项重要指标。本文采用单丝断裂能量法考察了三种碳纤维/环氧树脂复合材料在室温到130°C界面断裂能的变化规律，并结合 FTIR、TGA和DSC 等测试手段分析了上浆剂对界面耐热性的影响。结果表明：不同碳纤维复合材料的界面耐热性不同，主要是由纤维表面上浆剂不同造成的；界面耐热性由上浆剂和基体树脂相互扩散后形成的固化产物的耐热性决定。

摘要： 本文实验研究了复合材料成型工艺条件下上浆剂对碳纤维/树脂浸润和粘结特性的影响规律，考察了去剂前后碳纤维与树脂的动态接触角，以及上浆剂对碳纤维表面形貌、表面粗糙度和表面活性的影响。在此基础上，分析了上浆剂自身及其与环氧树脂的化学反应性，结果表明，成型工艺条件下上浆剂可溶解并扩散到树脂体系中，改善碳纤维与树脂的浸润性，并影响碳纤维/树脂的界面粘结性能。这一实验结果对于指导国产碳纤维上浆剂的研究和复合材料的工艺优化具有重要参考价值。

摘要： 研究了T300 级碳纤维上浆剂的表面能及其与环氧E51树脂的接触角，计算了上浆剂与树脂的粘附功，结果表明上浆剂的表面能随着温度的升高而增大，而上浆纤维与E51树脂的接触角随着温度的升高而减小，浸润性提高。上浆剂与E51树脂的粘附功在 60°C下最高。分析了上浆剂与树脂间的扩散情况以及树脂在上浆剂膜上的铺展情况，结果表明，5228A 树脂和T300 级碳纤维上浆剂的溶度参数差值最小，两者之间的相容性和扩散程度最大。E51树脂在碳纤维上浆剂膜上的表观接触角随温度的升高和时间的延长而减小，润湿速率常数随着温度的升高而增大，浸润过程活化能为59.62kJ/mol。

摘要： 先进聚合物基复合材料在航空、航天、军事、建筑等领域发挥着重要的作用,而界面作为重要的组成部分,对材料的性能起着重要的、甚至是决定性的作用,已经被公认为贯穿复合材料发展始终的基础性和共性研究课题.本论文从碳纤维表面特性及其上浆剂研究、界面强迫浸渍的原理及其作用方式、高温粘接剂(黏合剂)界面反应控制以及界面的工程化应用角度分析了目前聚合物基复合材料界面作用及发展趋势.证明了通过调节界面现象,可形成最佳的界面匹配而达到满意的复合效果.

摘要： 本发明涉及，以质量比在1/6～1/3的范围内含有水溶性热塑性树脂和两性表面活性剂的碳纤维用上浆剂、使用含有上述上浆剂的上浆液处理碳纤维的碳纤维上浆方法、在其表面附着有上述上浆剂的上浆处理过的碳纤维、和至少一部分使用该碳纤维的编织物。本发明的碳纤维用上浆剂，在大范围pH区域中的水溶解性良好，能够赋予碳纤维在稳定制成切短碳纤维形态时充分的集束性、优异的加工性、和在大范围pH区域水中的良好的等分散性。本发明的编织物，由于对于大范围pH区域的水具有亲和性，所以适用于使该编织物浸渍在水系基质中进行含浸的用途。

摘要： 一种碳纤维用上浆剂，其为包含成分(A)、成分(B)、和成分(C)的碳纤维用上浆剂，所述成分(A)为选自由成分(A‑1)、成分(A‑2)、和成分(A‑3)组成的组中的至少一种，所述成分(A‑1)为在分子中具有式(1‑1)的结构的氨基甲酸酯化合物，所述成分(A‑2)为在分子中具有式(1‑2)所表示的结构的酯化合物，所述成分(A‑3)为在分子中具有式(1‑3)的结构的酰胺化合物，所述成分(B)为选自由式(2)所表示的环氧化合物、式(3)所表示的环氧化合物、和式(4)所表示的环氧化合物组成的组中的环氧化合物，所述成分(C)为双酚型环氧化合物。

摘要： 提供即使在对热塑性树脂显示高水平的粘接性的情况下、在涂布有上浆剂的碳纤维的开纤工序中也显示出良好的开纤性的涂布有上浆剂的碳纤维束。涂布有上浆剂的碳纤维束至少包含含有氨基或酰胺基的化合物(A)作为上浆剂成分。

摘要： 本发明涉及，以质量比在1/6～1/3的范围内含有水溶性热塑性树脂和两性表面活性剂的碳纤维用上浆剂、使用含有上述上浆剂的上浆液处理碳纤维的碳纤维上浆方法、在其表面附着有上述上浆剂的上浆处理过的碳纤维、和至少一部分使用该碳纤维的编织物。本发明的碳纤维用上浆剂，在大范围pH区域中的水溶解性良好，能够赋予碳纤维在稳定制成切短碳纤维形态时充分的集束性、优异的加工性、和在大范围pH区域水中的良好的等分散性。本发明的编织物，由于对于大范围pH区域的水具有亲和性，所以适用于使该编织物浸渍在水系基质中进行含浸的用途。

摘要： 本发明的目的在于提供能够抑制纤维束的起毛的纤维用上浆剂组合物。本发明的纤维用上浆剂组合物是含有下述通式(1)所表示的脂肪族醇环氧烷加成物(A)以及化合物(B)的纤维用上浆剂组合物，其中，上述(B)为选自由聚酯(B1)、聚氨酯(B2)、具有环氧基的化合物(B3)、具有(甲基)丙烯酰基的化合物(B4)以及除上述脂肪族醇环氧烷加成物(A)以外的聚醚化合物(B5)组成的组中的至少一种。R1O(AO)mH(1)[通式(1)中，R1为具有3个以上甲基的碳原子数8～11的脂肪族烃基；AO为碳原子数2～4的亚烷基氧基；m表示环氧烷的数均加成摩尔数，为3～10的数。]。

摘要： 使用在特定测定条件下求得的热失重率B－1为65％以上的上浆剂或者含有表面活性剂和下述通式(1)所表示的化合物(1)的上浆剂。

摘要： 一种碳纤维用上浆剂，其为包含成分(A)、成分(B)、和成分(C)的碳纤维用上浆剂，所述成分(A)为选自由成分(A‑1)、成分(A‑2)、和成分(A‑3)组成的组中的至少一种，所述成分(A‑1)为在分子中具有式(1‑1)的结构的氨基甲酸酯化合物，所述成分(A‑2)为在分子中具有式(1‑2)所表示的结构的酯化合物，所述成分(A‑3)为在分子中具有式(1‑3)的结构的酰胺化合物，所述成分(B)为选自由式(2)所表示的环氧化合物、式(3)所表示的环氧化合物、和式(4)所表示的环氧化合物组成的组中的环氧化合物，所述成分(C)为双酚型环氧化合物。

摘要： 本发明涉及碳纤维上浆剂生产技术领域，更具体的说是一种碳纤维上浆剂及碳纤维上浆剂的加工方法；该方法包括以下步骤：步骤一：将环氧树脂、高级脂肪酸酰胺和水溶性砜醛树脂进行配比混合；步骤二：通入气流，利用气流使环氧树脂、高级脂肪酸酰胺和水溶性砜醛树脂翻滚进行混合；步骤三：混合五分钟后加入亲水性乳化剂、去离子水和氧化石墨烯并继续混合四分钟；步骤四：投入消泡剂混合一分钟；步骤五：投入聚醚醇之后搅拌十五分钟，静置五分钟后获得碳纤维上浆剂；所述原料包括：环氧树脂12.0～17.0％；高级脂肪酸酰胺11.0～16.0％；水溶性砜醛树脂7.0～9.0％；亲水性乳化剂1.5～2.5％；去离子水20.0～35.0％；氧化石墨烯6.0～9.50％；消泡剂1.5～2.5％；聚醚醇5.5～8.5％。

摘要： 提供即使在对热塑性树脂显示高水平的粘接性的情况下、在涂布有上浆剂的碳纤维的开纤工序中也显示出良好的开纤性的涂布有上浆剂的碳纤维束。涂布有上浆剂的碳纤维束至少包含含有氨基或酰胺基的化合物(A)作为上浆剂成分。

摘要： 本发明主要目的在于提出一种透明导电上浆剂及其制备方法、应用该透明导电上浆剂的彩色石墨烯纤维及其制备方法。以质量份计，该透明导电上浆剂包括石墨烯分散液10～15份、碳纳米管分散液4～10份、PEDOT:PSS水溶液30～45份、银纳米线分散液3～8份、粘合剂10～20份、助剂4～6份和去离子水15～25份；该彩色石墨烯纤维包括：彩色导电纤维，其包括彩色纤维以及分散于其中的透明导电材料；透明导电层，其包覆于彩色导电纤维表面；所述透明导电材料包括由石墨烯、碳纳米管、银纳米线、PEDOT和PSS组成的网状导电发热体。所述彩色石墨烯纤维具有良好的电、热性能，而又不影响纤维本身的色彩，从而更加适于实用。