[发明专利]一种水溶性碳纤维上浆剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水溶性碳纤维上浆剂，其特征在于采用以下重量份数的原料制成：

环氧树脂：100份；

稀释剂：5~55份；

改性剂：10~55份；

冰乙酸：5~35份；

烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚：5~40份；

氧化石墨烯：0~15份；

去离子水：150份。

2.如权利要求1所述的水溶性碳纤维上浆剂，其特征在于采用以下重量份数的原料制成：

环氧树脂：100份；

稀释剂：10~50份；

改性剂：13.4~53.6份；

冰乙酸：7.8~31.0份；

烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚:10~30份；

氧化石墨烯：3~10份；

去离子水：150份。

3.如权利要求1所述的水溶性碳纤维上浆剂，其特征是：氧化石墨烯的厚度为0.9~1.5nm，片层直径为2~5μm。

4.如权利要求1所述的水溶性碳纤维上浆剂，其特征是：

所述环氧树脂，包括E-51环氧树脂、E55环氧树脂或E-44环氧树脂；

所述稀释剂为丙酮、甲乙酮或正丁醇；

所述改性剂为二乙醇胺、乙醇胺或2-氨基乙基-2-羟基乙醚。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种水溶性碳纤维上浆剂的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

首先，将环氧树脂与稀释剂进行搅拌预混，再在35-70℃和200-400rpm转速下先加入改性剂，1-2.5h后，再加入冰乙酸进行成盐，得到改性的环氧树脂，然后与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚共同作为主浆料，加入氧化石墨烯进行搅拌改性，最后用去离子水进行稀释，得氧化石墨烯改性的水溶性碳纤维环氧树脂上浆剂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是：改性剂与冰乙酸分别滴加到环氧树脂中的速度均为0.1~5份/min。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征是：改性剂与冰乙酸分别滴加到环氧树脂中的速度均为1份/min。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征是：环氧树脂与稀释剂是在200rpm的转速下搅拌10min，实现预混。

9.如权利要求1-4任意一项所述的水溶性碳纤维上浆剂，其特征是：加水稀释到固含量为0.5~3.0wt%，然后采用浸渍法将稀释后的上浆剂附于碳纤维上。

10.一种碳纤维复合材料，其特征是：包含权利要求9所述的碳纤维，制备碳纤维增强的热塑性树脂复合材料，热塑性树脂指包含5.0~10.0份马来酸酐接枝的ABS、聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯树脂中一种或多种。