碳纤维上胶剂丙烯酸酯-环氧复合乳液及应用

采用自乳化法制备了甲基丙烯酸羟乙酯改性水性聚氨酯(AWPU)乳液,并与环氧(EP)乳液混合,通过红外、差示扫描量热法和热重法表征了AWPU、EP、AWPU-EP乳液在上胶过程中发生的化学反应及其耐热性能。结果表明:在温度低于300℃时,AWPU-EP复合乳液的热失重介于AWPU乳液与EP乳液之间;当温度高于350℃时,AWPU-EP复合乳液具有较好的耐热性,其最大失重速率温度由EP乳液的312.8℃和AWPU乳液的321.6℃提高到410.2℃。用AWPU质量分数为20%和80%的AWPU-EP复合乳液分别对碳纤维上胶时,所得碳纤维的集束性较好,耐磨性能优于用EP乳液上胶的碳纤维。

甲基丙烯酸羟乙酯改性水性聚氨酯的合成与应用

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇(PEG)为原料,选用2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)为扩链剂合成水性聚氨酯(WPU),通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)对水性聚氨酯进行封端,采用自乳化法,制备了HEMA改性水性聚氨酯乳液(HEMA-WPU)。通过红外、核磁和热重法(TG)分别表征了WPU和HEMA-WPU的分子结构及其热分解行为。结果表明,与WPU相比,HEMA-WPU的耐热性能明显提高,用该乳液上胶处理后的碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度(ILSS)与未上胶的样品相比提高了7.5%,达到64.5MPa。