[发明专利]碳纤维表面油剂更换方法

说明书

技术领域

本发明有关一种制造方法，尤指一种可将碳纤维表面油剂进行更换的方法。

背景技术

碳纤维用于具有各种基质的复合物强化物质，而且碳纤维对特定基质的黏附性为重要的，以呈现其在强化物质的特征。

非表面处理碳纤维通常对基质具有不足的黏附性，而且其具有不良的横向性质，如分离强度及切力强度。必然地，碳化或石墨化后，碳纤维通常接受电解氧化、气或液相化学氧化的氧化处理，而且含氧官能基引入其中，以改良基质的可湿润性。

关于此氧化处理的碳纤维的表面特征，在日本未审查专利公告(公开)4-361619，揭示藉由指定碳纤维最上表面的官能基，而改良碳纤维对基质的黏附强度的方法。其亦揭示指定不仅藉X-射线光电分光术测量的表面氧浓度，亦及表面氮浓度的碳纤维(例如，日本审查专利公告(公告)4-44016，及日本未审查专利公告(公开)2-210059、2-169763、63-85167、及62-276075)。其不包括与上浆剂的组合的研究。此外，仅以表面官能基的说明，有如对基质的不良黏附力的缺点，特别是对低反应性基质。

另一方面，因为碳纤维及石墨纤维特别硬、脆、缺乏可黏合性、弯曲力、及耐磨性，在处理后的时防止绒毛形成及螺纹破裂的各种型式的上浆剂，一般加入碳纤维，以给予可黏合性，及改良弯曲力及耐磨性。因此，仅如浆料或黏合剂而发展及使用上浆剂，以改良可处理性，而实际上并未进行上浆剂在对基质黏附性的改良的研究。此外，并未进行关于上浆剂对表面特征的改造的研究，如上述碳纤维表面上的官能基，以改良复合物的整体特征，包括黏附性及张力强度。

由于在目前，最受欢迎的碳纤维强化复合物质用的基质为环氧基树脂，上浆剂通常为环氧基树脂或改质的环氧基树脂，各代表为联酚A二缩水甘油醚型环氧基树脂，如结构有关基质的芳族化合物，(例如，日本审查专利公告(公告)4-8542、日本未审查专利公告(公开)1-272867、及日本审查专利公告(公告)62-56266与57-15229)。惟，上述常用的上浆剂为热固型树脂，若要制作热塑型碳纤维复合材料，将造成接口不匹配，碳纤维与树脂将无法形成完整接合界面，将无法广泛应用于以射出成型用为中心被使用于各种电气．电子零件、机械零件及汽车零件等的用途。

发明内容

本发明在提供一种制造方法，其提供可将碳纤维表面油剂进行更换的方法。

为达上揭目的，本发明的更换方法依序包含有下列步骤：提供表面包覆有热固型树脂油剂的碳纤维原料；进行去浆步骤，将上述的碳纤维原料表面的热固形树脂油剂去除；批覆表面活性剂步骤，于该碳纤维原料表面包覆有表面活性剂；以及上浆步骤，于该表面活性剂表面包覆有热塑型树脂油剂，以得到表面具有热塑型树脂油剂的碳纤维原料。

为达上述目的，所述去浆步骤中以摄氏250~650℃的高温，时间为1~60秒进行去浆。

为达上述目的，所述去浆步骤中以有机溶剂清洗碳纤维原料表面。

为达上述目的，所述有机溶剂为丙酮或氯仿。

为达上述目的，所述批覆表面活性剂步骤中，先以乙醇清洗碳纤维原料表面，再以0.5~1wt%的含胺基表面活性剂以及99~99.5wt%的含水乙醇进行表面批覆。

为达上述目的，所述批覆方式为气雾喷涂方式或含浸方式。

为达上述目的，所述批覆表面活性剂步骤以及上浆步骤之间进一步包含有第一次干燥步骤。

为达上述目的，所述上浆步骤以浸泡方式或浸亄方式附着。

为达上述目的，所述热塑型树脂油剂可为PU、PE、PP、acrylic或 PC/ABS系统。

为达上述目的，所述上浆步骤之后进一步包含有第二次干燥步骤。

附图说明

图1为本发明中更换方法的流程示意图。

图2为本发明中碳纤维表面更换的结构示意图。

图3为本发明中更换方法的另一流程示意图。

图4为本发明中更换装置的结构示意图。

图5为本发明中更换装置的另一结构示意图。

图号说明：

碳纤维原料10

碳纤维成品10’

热固形树脂油剂20

表面活性剂30

热塑型树脂油剂40

供料组件50

卷纱机60

收料件61

去浆炉70

批覆组件80

上浆组件90

第一次干燥组件101

第二次干燥组件102。

具体实施方式