[发明专利]一种用于展宽碳纤维的定型胶水

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于展宽碳纤维的定型胶水。

背景技术

碳纤维的用途之一是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力提高。碳纤维其制作的复合材料的高拉伸、高模量等性能已经得到各界的认可，但在其应用赛车、飞机外壳及化妆品柜台面等领域时，其强度要求略显次要，而其轻量化和美观却得到关注。这样碳纤维展宽展薄成为广大碳纤维研究者的追求目标，但现有技术中存在碳纤维展宽后不易定型的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于展宽碳纤维的定型胶水。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于展宽碳纤维的定型胶水，包括质量比为（80:20）～（95:5）醇胺改性环氧树脂和增韧剂。

上述用于展宽碳纤维的定型胶水存在如下优点：1.该定型胶能够在较低温度下融化，且在≥130℃下为流体状态；2.该定型胶在流体状态下流动性能佳，适合采用喷枪喷雾或喷丝；3.在碳纤维展宽后，定型胶喷到碳纤维上以后，定型胶能够快速干燥，快干时间≤15s；4.该定型胶定型住碳纤维后对碳纤维有一定的固型作用，且在后道织造过程中碳纤维纱线经纬向可由该胶粘接固定。

增韧剂中含有质量含量为40-80%的丙烯酸聚氨酯增韧剂。这样喷胶后，能在碳纤维表面能形成胶网，提高产品的强度和定型效果。

为了进一步提高定型效果和增韧效果，增韧剂中含有质量含量为20-60%的液体橡胶、奇士增韧剂或聚氨酯增韧剂。申请人经研究发现：丙烯酸聚氨酯增韧剂与液体橡胶或奇士增韧剂之间产生了意想不到的协同效应，大幅度提高了展宽碳纤维的强度和韧性。

上述醇胺改性环氧树脂由醇胺和环氧树脂制备而成，醇胺的结构式为其中，m为1-6的整数；环氧树脂的结构式为其中，n为0-3的整数。

醇胺改性环氧树脂的制备方法为：将环氧树脂升温至65℃～85℃时，逐渐加入醇胺，醇胺加料时间为1.5-3.5小时，加料温度为70±15℃，醇胺加料完毕后在75±5℃下，保温0.8-1.5小时，即得。

为了进一步确保产品的定型效果，环氧树脂和醇胺的质量比为100：(35-65)。

醇胺优选为二丁醇胺。这样进一步确保粘结强度。

上述用于展宽碳纤维的定型胶水的制备方法为：将醇胺改性环氧树脂和增韧剂在转速为1300-1500转/min下，搅拌15-25min，即得。

本发明未特别说明的技术均为现有技术。

本发明用于展宽碳纤维的定型胶水，具有低熔点，高耐温性能、良好拉丝性和喷雾性能，用于在把碳纤维经特殊工艺展宽或展薄后进行固定；且具有热塑性能，可以在一定温度下融化，温度降低后能回到原来的固体状态。通过在一定范围内控制分子量可以适当改变其熔融温度、冷凝性能和喷雾拉丝性能。本发明很好的解决了展宽展薄后的碳纤维的定型问题以及后期的织造时的纱线粘结问题，使碳纤维布能够应用于体育用品、电脑外壳及汽车内饰件等复合材料制品的表面装饰。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

步骤1：合成

改性环氧树脂的合成配方：

环氧树脂E44                         100份

丁二醇胺                            60份

合成工艺：将环氧树脂加入反应釜中开始升温，同时打开冷凝水，待物料融化后，开启搅拌，当料温升至80℃时，开始加入长链醇胺温度控制80±5℃，加料时间2小时；投料完成后，继续搅拌半个小时，再保温1小时，温度在75±5℃。

步骤2：增韧

改性环氧树脂                           85份

丙烯酸聚氨酯增韧剂（Ancarez2364）      10份

液体橡胶（CTBN）                       5份

混合过程：分散机1300-1500转，分散20分钟，混合均匀即可。