[发明专利]一种巨丝束碳纤维原丝油剂及制备方法

权利要求书

1.一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，是由主体组分与水组成且主体组分质量浓度为10-60％的乳液；所述主体组分由磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油、乳化剂和抗氧化剂组成。

2.根据权利要求1所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述主体组分中各原料的重量份数为：磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油的质量含量为70-90份，乳化剂的质量含量为1-10份，抗氧化剂的质量含量为0.1-5份。

3.根据权利要求2所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述主体组分还包括氨基改性硅油；所述主体组分中各原料的重量份数为：磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油的质量含量为20-70份，氨基改性硅油的质量含量为5-30份，乳化剂的质量含量为5-15份，抗氧化剂的质量含量为0.1-5份。

4.根据权利要求2所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述主体组分还包括环氧改性硅油，所述主体组分中各原料的重量份数为：磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油的质量含量为20-70份，环氧改性硅油的质量含量为5-30份，乳化剂的质量含量为5-15份，抗氧化剂的质量含量为0.1-5份。

5.根据权利要求2所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述主体组分还包括氨基改性硅油和聚醚改性硅油，所述主体组分中各原料的重量份数为：磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油的质量含量为20-70份，氨基改性硅油的质量含量为5-30份，聚醚改性硅油的质量含量为5-30份，乳化剂的质量含量为5-15份，抗氧化剂的质量含量为0.1-5份。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油的结构如(1)所示：

其中，R₁和R₃中的至少一个含有磺酸盐/季铵盐链段；

R₂要求含有一个及一个以上的叔氨基；

x、y、z均为整数且不为零，范围为1～1000。

7.根据权利要求1所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油的制备方法，包括如下步骤：

(1)以二甲基硅氧烷环体、氨基硅烷偶联剂和封端剂为原料，碱胶为催化剂，氮气保护下，在90-140℃下反应6-9h，升温至150℃，减压蒸馏除去催化剂和低沸物，得到氨基改性硅油；

(2)以步骤(1)合成的氨基改性硅油和1,3-丙磺酸内酯为原料，N₂保护下升温到100-130℃，反应10-24h，随后在100-130℃条件下，减压除去低沸物，得到磺酸盐/季铵盐/氨基共改性硅油。

8.根据权利要求7所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述步骤(1)中氨基硅烷偶联剂与二甲基硅氧烷环体中-Si(CH₃)-基团的摩尔比为1：1至0.0001：1，封端剂用量为原料总质量的0.1～20％，催化剂用量为原料总质量的1.0-10％。

9.根据权利要求7所述的一种巨丝束碳纤维原丝油剂，其特征在于，所述步骤(2)中1,3-丙磺酸内酯与氨基改性硅油中氨基的摩尔比为1：1.1至1：100；

所述步骤(1)中，催化剂为KOH碱胶和四甲基氢氧化铵碱胶的混合物，KOH碱胶和四甲基氢氧化铵碱胶的质量比为1：5。

10.权利要求1-9任一项所述的巨丝束碳纤维原丝油剂的制备方法，其特征在于，将各原料搅拌混合均匀，然后加热至60-70℃，开动乳化机，缓慢加入去离子水，体系从油包水状态逐渐转变为水包油状态，最终得到乳白色的碳纤维原丝油剂乳液。