【碳企研究】一文详细了解日本东丽公司上浆剂类型及其在不同牌号碳纤维产品中应用
摘 要
东丽株式会社成立于 1926 年,其前身是东洋人造丝公司,1970 年 1 月,东丽从公司名称中去掉“人造丝”一词,更名为“东丽株式会社”,是世界著名的以有机合成、高分子化学、生物化学为核心技术的高科技跨国企业,目前东丽在23个国家和地区拥有 226 家公司。
本公众号关于日本东丽公司已撰写70余篇原创类文章,更多有关东丽公司的精彩文章请点击日本东丽专辑(延伸阅读)。本文主要介绍了东丽公司碳纤维用上浆剂的类型,并介绍了不同类型上浆剂对应用于的各种牌号碳纤维。
在本公众号前期文章《全面了解全球顶级碳纤维制造商—日本东丽:碳纤维标号解读(2021最新版)》(阅读原文)详细介绍了东丽公司碳纤维产品标号,其中简要介绍了碳纤维产品的上浆剂含量与类型。在此基础上,本文将概括介绍东丽公司常见碳纤维产品T300J、T700S、T700G、T800H、T1100G等产品对应上浆剂类型和含量。
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东丽碳纤维产品上浆剂的类型和含量
以上浆率T700SC – 12000 –50 C为例,其中标号12000后面的数字5代表了上浆剂的种类。上浆剂是碳纤维制备过程中上浆工序的重要原料。由于碳纤维属于脆性材料,因此在后续应用加工过程中,如果不经上浆处理,碳纤维表面极易产生毛丝、甚至断丝,从而影响碳纤维制品的性能及外观。
碳纤维应用领域广泛,结合具体应用环境,碳纤维需要与环氧树脂、酚醛树脂、不饱和树脂等不同树脂进行匹配,而为了提高碳纤维与不同基体适配性,日本东丽开发了多种配套上浆剂,而且作为其公司核心秘密严禁对外销售。
在最新版的产品说明中,东丽碳纤维上浆剂增加一款7号环氧上浆剂,而且删除了9号(无上浆剂)产品,产品编号中上浆剂数字对应具体类型如下:
1 环氧
3 环氧
4 环氧、酚醛、双马来酰亚胺
5 环氧、酚醛、聚酯、乙烯基酯
6 环氧
7 环氧
F 乙烯基酯,环氧
标号最后一个字母代表了上浆剂的含量。为了控制碳纤维手感以及与基体粘性,需要对碳纤维进行上浆处理,上浆剂含量是评价上浆工艺主要指标。由于应用领域不同,字母对应碳纤维表面不同的上浆量,具体参数为:A,B,C代表纤维上浆率为1.0%,D代表上浆率为0.7%,E代表了上浆率0.5%。
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东丽产品与不同牌号上浆剂对应关系
下表显示了不同牌号的碳纤维产品所使用的上浆剂类型、特点和配套树脂,其中标准5号上浆剂应用最为广泛,包括T700S、T800H、T1100S和MJ系列均采用了5号上浆剂,上浆量为1.0%,更多信息可参阅下表。