[发明专利]一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a)制备碳纤维原丝，通过聚合原液喷丝板牵伸纺丝，经过30～50℃水洗、60～80℃水牵、20～30℃上油、150～200℃烘干、0.3～0.6MPa的饱和蒸汽牵伸、120～190℃热辊干燥得到；

b)制备碳纤维，将碳纤维原丝在200～300℃进行预氧化，牵伸倍数为0.95～1.0倍；低温碳化温度为400～800℃，牵伸倍数为0.95～1.05倍；高温碳化温度为1100～1500℃，牵伸倍数为0.95～1.0倍的条件下得到碳纤维；

获得碳纤维为拉伸强度≥4500MPa，模量≥230GPa，断裂伸长率≥1.8％的建筑补强碳布用碳纤维；碳纤维起毛量≤5mg/30m，硬挺度居于6～12cm之间；的碳纤维树脂浸润性好，碳纤维补强布拉伸强度≥3400MPa，层间剪切强度≥45MPa，满足高强I级碳纤维建筑补强布应用要求。

2.根据权利要求1所述的一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：所述的碳纤维采用多组分水性双酚A型环氧树脂乳液进行表面上浆处理，纤维上浆剂含量控制在0.6～1.2％之间。

3.根据权利要求2所述的一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：所述的多组分水性双酚A型环氧树脂乳液，其组分包括双酚A型环氧树脂100份重量份，乳化剂10～35重量份，环氧改性剂5～10质量份，去离子水100～300重量份。

4.根据权利要求3所述的一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：所述的双酚A型环氧树脂为环氧树脂E51、环氧树脂E44、环氧树脂E20中的一种或几种组合；乳化剂为异十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脱水山梨醇油酸酯中的一种或几种组合；环氧改性剂为丙烯基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚中的一种或几种组合。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：所述的多组分水性双酚A型环氧树脂乳液，其固体分的环氧当量范围在250～500g/Eq。

6.根据权利要求5任一项所述的一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：采用多组分水性双酚A型环氧树脂乳液对得到的碳纤维进行表面上浆处理，纤维上浆剂含量控制在0.6～1.2％之间。

7.根据权利要求3所述的一种建筑补强碳布用碳纤维的制备方法，其特征在于：

多组分水性双酚A型环氧树脂乳液的制备方法具体步骤如下：

首先准备好双酚A型环氧树脂100份重量份，将环氧改性剂5～10质量份缓慢加入混合，在加热条件下搅拌均匀；接着逐步加入乳化剂10～35重量份，混合搅拌均匀；最后，缓慢倒入去离子水100～300重量份进行高速剪切乳化，按照相反转法反应得到多组分水性环氧树脂乳液。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的方法制备的建筑补强碳布用碳纤维。