碳纤维上浆剂的研究进展

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)具有高的比模量、比强度、耐腐蚀等优异性能,近年来被广泛应用于航空航天、船舶、风力发电等领域.由于碳纤维表面非极性、活性基团极少等原因导致与基体树脂界面结合差,进而影响CFRP的整体力学性能,因此研发适用于不同树脂的上浆剂具有重大意义.文中综述了近年来适用于不同树脂基体(环氧树脂、乙烯基...     

热塑性碳纤维上浆剂的研究进展

碳纤维增强热塑性树脂基复合材料具有优异的韧性和抗冲击性能,以及预浸料无贮存时间限制、成型周期短、易回收再利用等诸多优势,在军、民用领域具有巨大的应用前景。界面是决定复合材料综合性能的关键因素之一,热塑性上浆剂是目前制约碳纤维热塑性复合材料成型和使役性能的关键瓶颈。总结了碳纤维与热塑性树脂基体的界面作用机理,介绍了热塑性碳纤维上浆剂的作用、类型、制备方法及性能。     

碳纤维上浆剂及其对复合材料界面性能的影响研究进展

摘要：首先介绍了碳纤维上浆剂的作用及分类,将上浆剂主要分为溶液型、乳液型、水溶型3类并指出了各自的特点。然后综述了上浆剂的制备及其与环氧树脂、聚丙烯、聚醚酮类树脂、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚酰胺等树脂基体的匹配情况,着重介绍了上浆剂对复合材料界面性能的影响。最后指出高性能化、多功能化、进一步细分化将是碳纤维上浆剂未来发展的重点。     

国内外碳纤维上浆剂研究现状

本文分析了碳纤维上浆剂的研究现状，概述了上浆剂的种类、性质及上浆量对复合材料层间剪切强度的影响；同时也总结了上浆处理中碳纤维表面性质及树脂基体性能对复合材料层间剪切强度的影响。     

碳纤维用上浆剂研究进展

论述了碳纤维生产过程中的碳纤维上浆剂及碳纤维上浆后的性能表征的近期研究进展。     

国产碳纤维上浆剂的比较

探索了不同类型国产上浆剂对碳纤维接触角、表面能、耐磨性、表面微观形态等物理特性的影响。结果表明:使用YJ上浆剂的碳纤维的硬挺度、耐磨性比使用FD、HIT的好,使用HIT上浆剂的碳纤维的外观、丝束幅宽比YJ的好。     

上浆剂种类及含量对碳纤维表观性能的影响

研究了不同含量下一种单组分上浆剂及三种复合型上浆剂对碳纤维表观性能的影响,通过对碳纤维宽度、硬度、摩擦系数、毛丝量、开纤性、复合材料界面结合形貌等的分析比较,得出碳纤维表观性能与上浆剂种类及含量的关联性变化规律,并结合TOARYT700SC-12K测试值给出适合于工业生产的参考值,生产中上浆剂含量一般控制在1.0±0.3%,碳纤维(T300/700-12K)的表观性能一般控制在:宽度为7±1mm,硬度为10±2cm,摩擦系数为0.16±0.05,开纤性为2.0±0.3,毛丝量不高于3mg;结果进一步表明多组分复合型上浆剂在碳纤维获得可控的表观性能上优于单一组分上浆剂,为碳纤维表观性能的可控方法提供借鉴。     

碳纤维上浆改性及其增强聚合物材料研究进展

摘要：介绍了针对不同树脂基体制备碳纤维(CF)上浆剂的方法,并探讨CF上浆改性对CF增强聚合物基复合材料(CFRPC)界面性能及力学性能的影响。根据不同树脂基体类型综述了CF表面上浆后增强环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜及聚酰亚胺等聚合物材料的力学性能和界面粘结强度的变化情况。最后指出,针对不同树脂基体开发专用上浆剂,在CF生产过程中采用专用上浆剂对CF进行上浆处理,以实现CF生产完成后即可制备界面性能和力学性能优异的CFRPC,是CF上浆改性研究的未来发展方向。     

两种碳纤维上浆剂的比较

测试并比较了某国产上浆剂和进口上浆剂的黏度、表面张力、粒径等性能,研究了两种碳纤维上浆剂对聚丙烯腈基碳纤维表面形貌、耐磨性、水接触角、表面能、拉伸强度等性能的影响.结果表明,国产上浆剂固含量高、黏度高、粒径小,进口上浆剂黏度低、表面张力小、粒径分布窄.采用国产上浆剂上浆后的碳纤维,接触角为56.701°,毛丝量为0.1...     

不同预处理方式的纳米粒子改性碳纤维上浆剂研究进展

在制备碳纤维(CF)复合材料时,通常对CF进行上浆处理来改善复合材料界面结合力弱的问题.使用纳米粒子对CF上浆剂进行改性,并使二者协同提高复合材料界面结合性能成为当今研究热点.为改善纳米粒子(如SiO2、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管)在改性CF上浆剂时存在的团聚问题,对纳米粒子采用物理间隔或化学接枝等方式进行预处理.指出了纳米粒子经物理间隔或化学接枝处理后在改性CF上浆剂时的局限性,并对环保型纳米粒子改性CF上浆剂的研究趋势进行展望.     

玻纤浸润剂组分对环氧基复合材料界面性能的影响

通过测定复合材料NOL环层间剪切强度,研究了增强型玻纤浸润剂中常用的几类成膜剂、润滑剂对玻纤增强环氧基复合材料界面层剪性能的影响。聚酯、环氧、聚氨酯成膜剂种类中,用于玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料时,环氧成膜剂的复合材料界面性能最佳;不论干润滑剂,还是湿润滑剂,其复合材料的界面性能均较成膜剂弱,阳离子酰胺类润滑剂相对其他润滑剂略好。     

上浆剂对CF/EP界面粘结的影响

本文通过单纤维碎裂法，分别对未上浆及不同上浆剂处理的碳纤维与基体的界面粘结性进行表征。结果表明，不同上浆剂对界面粘结的影响不同。含活性基团较多的上浆剂可改善界面粘结，而含活性基团较少的上浆剂反而会使其减弱。     

浅析浸润剂及成形工艺对玻璃纤维性能的影响

详细分析了浸润剂各组分包括偶联剂、成膜剂、润滑剂等对玻璃纤维性能的影响;同时重点分析了某些拉丝工艺参数、工艺位置及烘干工艺对玻璃纤维性能的影响;建议不断提高玻璃纤维浸润剂技术和成形工艺技术,以促进玻璃纤维性能的提高。     

浸润剂对玻璃纤维湿法毡工艺及性能的影响

考察了浸润剂对玻璃纤维拉丝工艺、玻璃纤维湿法毡工艺及力学性能的影响。研究结果表明：使用浸润剂后玻璃纤维拉丝工艺得到改善;湿法毡力学性能提高,其中使用偶联剂（A-174）处理的湿法毡拉伸强度为213,N/5cm、撕裂强度为2.1,N。经甲酸萃取湿法毡剩余玻璃纤维IR分析可知,使用偶联剂后,玻璃纤维与粘结剂有良好的作用,从微观上解释了湿法毡使用浸润剂后力学性能提高的原因。     

高模型碳纤维的发展现状及其在航天领域的应用

综述了国内外高模型碳纤维的发展现状及其上浆剂研制和应用情况,并基于高模型碳纤维性能特点对其在航天器结构上的应用进行了介绍,最后对我国高模型碳纤维产业的发展前景进行了展望。     

国产碳纤维规模化生产及应用值得注意的几个问题

介绍了国产碳纤维规批生产及应用需要注意的问题,着重提出了质量稳定性、工艺性能、上浆剂等方面的要求,指出力学性能是基础,T300的水平是底线．力学性能稳定性是关键;抗拉强度、弹性模量和线密度的离散系数要小。工艺性能是规模化应用的前提：连续长度相等、毛丝少、无毛团、上浆剂及其质量分数应适应不同成型工艺和树脂基体。可接受的价格是扩大应用的条件;性／价比要适当。     

英国碳纤维技术早期发展史研究

综述了英国皇家飞机研究中心威廉姆·瓦特对于聚丙烯腈基碳纤维的相关研究,简述了英国罗尔斯罗伊斯航空发动机公司研发碳纤维增强树脂飞机发动机叶片的失败经历,分析了英国碳纤维技术发展快速由盛到衰的原因。     

树脂在碳纤维表面扩散现象的研究

采用模型化合物,对不同温度及时间下树脂向上浆剂中的扩散过程进行宏观说明.这个方法帮助人们的认识由抽象向具体转化,解决了现有方法对树脂向上浆剂层扩散的研究很难进行的问题.通过对树脂与碳纤维之间的扩散研究方法的初步探索,发现EDX测试为研究界面扩散情况的一种有力手段,由EDX测试结果发现,溴代环氧树脂在界面层发生了扩散.