[发明专利]碳纤维用水性上浆剂及其制备方法和上浆方法

权利要求书

1.一种碳纤维用水性上浆剂，其特征在于：包括以下百分含量的组分，环氧树脂改性剂5-10％、环氧树脂10-25％、去离子水65％-80％和助剂1％-5％，环氧树脂改性剂为对氨基苯磺酸，所述助剂包括流平剂、表面活性剂、防沉降剂、润湿剂、分散剂和成膜剂。

2.根据权利要求1所述的碳纤维用水性上浆剂，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或酚醛环氧树脂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的碳纤维用水性上浆剂，其特征在于：所述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、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、丙烯酸树脂、脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂中的一种或几种；

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠或磺基琥珀酸壬基酚聚氧乙烯(10)醚酯二钠中的一种或几种；

所述防沉降剂为聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯脂肪醇硫酸盐或聚二醇醚中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的碳纤维用水性上浆剂，其特征在于：所述润湿剂为乙醇、丙二醇、甘油、山梨糖醇酐单酯或聚氧乙烯山梨糖醇酐酯中的一种或几种；

所述分散剂为乙基纤维素、聚乙烯醇、明胶、六聚偏磷酸钠、磷酸三钠、三聚磷酸钠、油酸酰胺、干酪素、聚羧酸盐或全氟辛酸中的一种或几种；

所述成膜剂为丙烯酸树脂、丁二烯树脂、聚氨酯、硝酸纤维、丙烯酸树脂改性酪蛋白、丙烯酸树脂聚氨酯共聚树脂、聚乙烯、丙烯酸酯改性丁二烯树脂或聚氨酯改性硝酸纤维中的一种或几种。

5.权利要求1-4中任一项所述的碳纤维用水性上浆剂的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

步骤一，制备改性环氧树脂：将对氨基苯磺酸与环氧树脂按质量比1：1加于反应釜中并搅拌，将反应温度升至60-90℃，并在200-500r/min条件下搅拌反应1-3h，得到阴离子改性的环氧树脂；

步骤二，加水乳化：在温度40-90℃及转速200-500r/min搅拌条件下，向制得的改性环氧树脂中以1-3mL/min的速度滴加50-150mL去离子水至相转变；

步骤三，加入助剂：向步骤二中制备好的水性环氧树脂乳液中滴加0.05％流平剂、0.5％表面活性剂、0.03％防沉降剂、0.05％润湿剂、0.06％分散剂和0.1％成膜剂，搅拌5-15min得到主浆料；

步骤四，加水稀释：按照主浆料与去离子水质量比1：5-1:10的比例向主浆料中加入去离子水进行稀释，得到碳纤维用水性上浆剂。

6.权利要求1-4中任一项所述的碳纤维用水性上浆剂的上浆方法，其特征在于包括以下步骤：将所述碳纤维用水性上浆剂倒入上浆槽中，碳纤维扩幅至原丝束宽度的2-10倍并以0.5-3m/min的浸渍速度和50-500g张力通过上浆槽，在100-200℃条件下烘干收卷。