聚氨酯改性環(huán)氧樹脂上膠劑的制備及表征.pdf

1、碳纖維具有強度高、模量大、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)異性能，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航天航空、軍事武器、體育用品、汽車制造等行業(yè)。由于碳纖維在生產(chǎn)及應(yīng)用過程中容易損傷，同時其表面惰性，因此碳纖維在生產(chǎn)過程中需要進行表面上漿，改善碳纖維的工藝性能，提高其樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能。
　　目前國產(chǎn)碳纖維的通用上膠劑為水性環(huán)氧樹脂上膠劑，其主要成分為純環(huán)氧樹脂和表面活性劑。由于聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的韌性及粘接性能等優(yōu)于純環(huán)氧樹脂，因此本研究旨在研制一種聚

2、氨酯改性環(huán)氧樹脂水性乳液上膠劑，以期進一步改善國產(chǎn)碳纖維的加工工藝，提高其樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能。
　　首先制備聚氨酯改性環(huán)氧樹脂上膠劑乳液。制備方法分為三步:第一步通過聚醚醇與聚氨酯改性環(huán)氧樹脂反應(yīng)將親水性醚鍵接枝到聚氨酯改性環(huán)氧樹脂上，得到初步產(chǎn)物;第二步用二乙醇胺與初步產(chǎn)物反應(yīng)，得到二步產(chǎn)物;第三步將二步產(chǎn)物與乙酸反應(yīng)，中和成鹽溶于水制成乳液。將自制的聚氨酯改性環(huán)氧樹脂乳液與國內(nèi)外的商用上膠劑乳液進行對比分析，結(jié)果表明:本

3、研究得到的上膠劑乳液固含量高，中性，乳液粒徑小，分布窄，可以用于國產(chǎn)碳纖維的上漿。
　　其次將本研究制得的上膠劑乳液、國產(chǎn)上膠劑乳液與日本上膠劑乳液對國產(chǎn)吉化T800碳纖維上漿，對上漿后碳纖維的表面形貌、浸潤性、表面化學(xué)元素及官能團進行表征。結(jié)果表明:本研究得到的上膠劑上漿的纖維毛絲量少，集束性好，上膠劑上漿的纖維與環(huán)氧樹脂接觸角小，浸潤性好;上膠劑上漿的碳纖維表面的活性官能團比日本上膠劑上漿的碳纖維少2.05％，比國產(chǎn)上膠劑上漿