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碳纤维用上胶剂的性能研究

作　者: 丛向丰
导　师: 许素莲
学　校: 长春理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 碳纤维上胶剂种子乳液聚合环氧树脂性能研究胶结机理
分类号: TQ340.47
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 230次
引　用: 2次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-14
  §1．1 引言  7-9
  §1．2 碳纤维上胶剂国内外研究现状  9-11
  §1．3 碳纤维上胶剂的发展趋势  11-12
  §1．4 本实验的研究意义  12-14
第二章乳液聚合原理  14-37
  §2．1 乳液聚合概述  14-15
  §2．2 乳液聚合的特点  15-18
  §2．3 乳胶束的本质及其增溶作用  18-21
  §2．4 乳液聚合体系的物理模型  21-29
  §2．5 乳液聚合体系动力学  29-37
第三章碳纤维上胶剂的乳液合成及性能研究  37-59
  §3．1 上胶剂的剂型选择  37
  §3．2 乳液聚合体系的主要组成部分  37-42
  §3．3 配方设计  42-43
  §3．4 实验仪器  43-44
  §3．5 原料的预处理  44-45
  §3．6 上胶剂乳液聚合的工艺合成路线  45-47
  §3．7 乳液的制备  47-50
  §3．8 聚合反应动力学的研究  50
  §3．9 聚合物乳液的稳定性  50-53
  §3．10 乳液的性质测试  53-57
  §3．11 乳液的应用研究  57-59
第四章结果与讨论  59-78
  §4．1 反应条件对乳液聚合反应的影响  59-66
  §4．2 聚合反应动力学  66-68
  §4．3 乳液稳定性的测试结果  68-70
  §4．4 乳液性能的测试结果  70
  §4．5 乳液聚合物的表征  70-75
  §4．6 上胶前后碳纤维表面形貌变化  75-76
  §4．7 胶结机理的研究  76-78
第五章结论  78-81
致谢  81-82
参考文献  82-84

碳纤维用上胶剂的性能研究

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