國產碳纖維二次上漿工藝及性能研究.pdf

1、碳纖維作為一種高性能纖維，具有眾多優(yōu)異的性能，并在三維紡織復合材料領域得到了廣泛應用。但因其屬于脆性材料，斷裂伸長率小，在復雜預制件織造過程中會有纖維磨損斷裂、毛羽量多等疵點產生，造成可織性較低，影響織物及復合材料的性能。因此，本文采用二次上漿方法來提高國產碳纖維的可織性。論文主要研究了水性環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇、水性環(huán)氧樹脂和聚乙烯醇混合這三種漿料，并通過上漿工藝的調節(jié)、漿液的配制、不同配方上漿后纖維性能（耐磨性、硬挺度、拉伸強度、表面形

2、貌、摩擦后表面毛羽量、集束性）的測試，確定了上漿的工藝和最優(yōu)配方。
　　首先通過二次上漿工藝的研究，確定了這幾種漿料上漿壓力的大小和漿液濃度的研究范圍。然后對二次上漿后纖維的性能進行測試，得出:水性環(huán)氧漿料上漿的最優(yōu)配方為:助劑含量為5％，漿液濃度為4％。此時的碳纖維耐磨次數(shù)是未經二次上漿的纖維的1.68倍，拉伸強度是未經二次上漿纖維的1.32倍，而且表面漿膜均勻，纖維集數(shù)好，摩擦后表面毛羽量少;乙烯醇漿料上漿的最優(yōu)配方為:助劑含

3、量為10％，漿液濃度為4％，此時碳纖維耐磨次數(shù)是未經二次上漿纖維的1.41倍，拉伸強度是未經二次上漿纖維的1.82倍，但纖維較硬挺，集束性較低。水性環(huán)氧和聚乙烯醇混合漿料上漿的最優(yōu)配方為:漿液濃度為4％，聚乙烯醇質量分數(shù)為10％，有機硅整理劑質量分數(shù)為5％，此時綜合性能最好、最利于織造。
　　通過對水性環(huán)氧和聚乙烯醇混合漿料的正交試驗設計，得出各影響因素與纖維性能之間的關系為:(1)隨著漿液濃度的增加，碳纖維的硬挺度隨之增加，耐磨