碳纤维上浆

 

什么是碳纤维上浆?

用聚丙烯腈(PAN)纤维制造碳纤维最后的工序,是在碳纤维表面涂上一层薄而均匀的涂层,这就是上浆。上浆以在处理和加工过程中,以及在随后的复合和复合加工过程中保护长丝。在纤维表面,上浆在决定最终复合材料的性能方面发挥着重要作用,例如纤维与基体之间的粘合性、机械性能、耐化学性或耐水性以及热稳定性。留在碳纤维表面的涂层叫浆料。

浆料配方

大多数碳纤维都与环氧树脂基体一起使用,因此上浆主要是基于环氧树脂的,分子量较低,以提高纤维的柔韧性和铺展性。碳纤维生产商都有自己独特的上浆配方(专利),为纤维提供最佳性能。这些配方由水、硅烷偶联剂(特别是玻璃和玄武岩纤维)、溶解、乳化或分散形式的成膜剂以及一系列添加剂或改性剂组成,如表面活性剂、增塑剂、抗静电剂、消泡剂和流变改性剂。这些成分被小心地混合在一起,并输送到纤维中,以完全符合目标应用的要求。

浆料有多少种?

美国Hydrosize公司在商业上提供 17 种碳纤维上浆剂。该公司可以为多种纤维/基质组合以及不同的复合材料制造工艺制配制专用上浆剂。

2013.11.20 在工信部化工处,召开有关民机复材小会上,当时的处长蒋键(女)说,东丽研发的浆料有数百种。

浆料影响复合材料的性能

碳纤维的上浆可以促进纤维和树脂之间的彻底浸渍和粘合。这反过来又提高了机械性能,如最终产品的抗压强度和层间剪切强度。

测试表明,使用为乙烯基酯基质定制的上浆剂可以提高强度。拉伸、弯曲和压缩强度都增加了30%左右,模量也略有增加。

 

东丽的碳纤维

纤维的加工性能和粘合性能可以根据施胶量进一步调整应用 TORAYCA®碳纤维种类繁多,上浆量各异。通常上浆量提高了丝束的铺展性,而更高的上浆量有助于保护纤维、要求苛刻的应用程序。