羟基氨基改性硅油阳离子乳液的合成及其在炭纤维原丝油剂中的应用

李健华¹，姜彦波²，王振宇¹，郭甲东²，贾宏菲¹，高爱君³，汤钧⁵，杨春才¹

1. 吉林化工学院先进纤维及复合材料研究院2. 吉林化纤集团有限责任公司3. 北京化工大学材料科学与工程学院5. 吉林大学化学学院

摘 要：为制备储存稳定、适合聚丙烯腈基（PAN）炭纤维原丝生产用油剂,利用三步法合成了一种具有自乳化特性的羟基氨基改性硅油（HA-PDMS）,并与商业化的环氧改性硅油产品进行复配制备成炭纤维原丝油剂（P-OA）。在PAN生产线上,使用P-OA和日本竹本油剂（J-OA）分别生产上油的PAN原丝P-PAN和J-PAN;对P-PAN和J-PAN进行炭化处理制备相应炭纤维P-CF和J-CF。利用FT-IR和1H-NMR确认HA-PDMS结构;利用激光粒度分析仪、热重分析仪和表面张力仪对P-OA与J-OA进行特性分析;利用摩擦系数仪、毛羽量测试仪、纤维强力仪对上油后的原丝和炭化后的炭纤维进行测试表征和对比分析。结果表明,上油后的P-PAN单丝拉伸强度较J-PAN有所提高;炭化后P-CF较J-CF拉伸强度、拉伸模量均有提高,而毛羽量显著减小。

关键词：羟基氨基改性硅油;聚丙烯腈基炭纤维原丝;油剂;炭纤维;