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《长春理工大学》 2004年
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碳纤维用上胶剂的性能研究

丛向丰  
【摘要】:本文介绍了碳纤维的用途和碳纤维上胶剂的发展状况,发展趋势,乳液聚合的原理,及上胶剂的合成、性能研究。采用新的聚合法种子乳液聚合法,预乳化液延时滴加工艺,用环氧树脂、醋酸乙烯酯、丙烯酸进行共聚反应,合成改性的环氧树脂碳纤维上胶剂。论证了合成上胶剂的最佳配方、最佳工艺条件、影响乳液稳定性的因素。通过静止沉淀法,比较不同复合乳化剂的乳化效果,对用不同的乳化剂合成的乳液进行SEM粒径分析,结果表明乳化效果最好的是OP-10、T-80与十二烷基苯磺酸钠的复合乳化剂,乳胶粒平均粒径为2μm,并且粒径分布比较均匀。首次对聚合反应的动力学进行了简单研究,探讨了影响聚合反应速率的因素。采用凝胶色谱法对乳液聚合物的分子量及分子量分布进行测定,结果表明分子量分布范围较窄。使用新的表面处理方法沸水浸渍法对碳纤维进行表面处理,对碳纤维进行上胶研究。用SEM观察碳纤维上胶前后的表面形态,讨论影响上胶的因素,探讨了上胶机理。运用红外光谱、拉曼光谱对乳液的官能团进行分析,表明该乳液是环氧树脂、醋酸乙烯酯、丙烯酸的共聚物。通过研究表明所合成的乳液上胶剂对碳纤维具有艮好的胶结效果,碳纤维上胶后,碳纤维表面光滑、平整,能充分抑制毛羽和断丝的产生,使碳纤维的应用性能得到大幅度提高。该合成方法具有原料来源广泛,廉价易得,加工工艺简单等优点。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ340.47

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