具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取15重量份的双酚F型环氧树脂(F51)，加入60重量份的乙醇进行搅拌和超声溶解，再加入25重量份低分子量聚乙酰胺粉末和0.1重量份三苯基膦催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至140℃，反应9小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将二氧化硅溶于70：10质量比的乙醇-水溶液中形成质量分数20％的溶液，加入0.1-5％质量分数的KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂用去离子水搅拌混合配制成质量分数2％的乳液，再加入改性二氧化硅，改性二氧化硅是环氧树脂上浆剂质量的10％，然后在80 ℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

实施例2

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取30重量份双酚A型环氧树脂(E44)，加入40重量份正丁醇进行搅拌和超声溶解，再加入30重量份低分子量聚己内酰胺粉末和0.1重量份N-N二甲基甲酰胺催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至130℃，反应8小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将二氧化硅溶于65：15质量比的乙醇-水溶液中，加入0.1-5％质量分数的 KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂用去离子水搅拌混合配制成质量分数2％的乳液，再分别加入溶质的10％质量分数的改性二氧化硅，然后在80℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

实施例3

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取20重量份双酚A型环氧树脂(E51)，加入55重量份乙醇进行搅拌和超声溶解，再加入25重量份低分子量聚2，4二羟基苯甲酰胺粉末和0.1重量份三苯基膦催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至140℃，反应9小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将20％质量分数的二氧化硅溶于72：8质量比的乙醇-水溶液中，加入 0.1-5％KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂用去离子水搅拌混合配制成质量分数2％的乳液，再分别加入溶质的10％质量分数的改性二氧化硅，然后在80℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

实施例4

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取20重量份JF-45环氧树脂，加入50重量份丙酮进行搅拌和超声溶解，再加入30重量份低分子量聚戊酰胺粉末和0.1重量份邻苯二甲酸氢钾催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至140℃，反应9小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将20％质量分数的二氧化硅溶于68：12质量比的乙醇-水溶液中，加入 0.1-5％质量分数的KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂用去离子水搅拌混合配制成质量分数2％的乳液，再分别加入溶质的10％质量分数的改性二氧化硅，然后在80℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

实施例5

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取15重量份双酚A型环氧树脂(E51)，加入55重量份氯仿进行搅拌和超声溶解，再加入30重量份低分子量聚二甲基甲酰胺粉末和0.1重量份N-N二甲基甲酰胺催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至140℃，反应9小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将20％的二氧化硅溶于72：8的乙醇-水溶液中，加入0.1-5％质量分数的 KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂配用去离子水搅拌混合制成质量分数2％的乳液，再分别加入溶质的10％质量分数的改性二氧化硅，然后在80℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

实施例6

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取25重量份JF-45环氧树脂，加入45重量份正丁醇进行搅拌和超声溶解，再加入30重量份低分子量聚己内酰胺粉末和0.1重量份N-N二甲基甲酰胺催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至140℃，反应9小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将20％质量分数的二氧化硅溶于68：12的乙醇-水溶液中，加入0.1-5％质量分数的KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂用去离子水搅拌混合配制成质量分数2％的乳液，再分别加入溶质的10％质量分数的改性二氧化硅，然后在80℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

实施例7

一种碳纤维用二氧化硅改性环氧树脂上浆剂，具体制备方法如下：

取15重量份JF-45环氧树脂，加入55重量份丙酮进行搅拌和超声溶解，再加入20重量份低分子量聚戊酰胺粉末和0.1重量份邻苯二甲酸氢钾催化剂，进行搅拌分散，升高体系温度至140℃，反应9小时，取出体系产物摇匀，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，干燥后得到环氧树脂上浆剂。

将20％质量分数的二氧化硅溶于68：12的乙醇-水溶液中，加入0.1-5％质量分数的KH550偶联剂，进行超声分散10分钟，在80℃下进行搅拌分散2h，再将混合液进行高速离心，除去上清液，减压抽滤，用乙醇重复润洗后，真空干燥10h，得到改性二氧化硅。

之后将环氧树脂上浆剂用去离子水搅拌混合配制成质量分数2％的乳液，再分别加入溶质的10％质量分数的改性二氧化硅，然后在80℃条件下搅拌2h，得到二氧化硅改性环氧树脂上浆剂。

对比例1

用正丁醇溶液(分析纯)浸泡增强剂(碳纤维)，得到处理后的碳纤维。

对比例2

将实施例1制备得到的环氧树脂上浆剂(未添加改性二氧化硅)分别配置为质量浓度为2％的乳液，将增强剂碳纤维通过上浆机进行连续浸润15s后经过烘干固化后，得到处理后的碳纤维。

实施例8

将实施例1至7制备得到的二氧化硅改性环氧树脂上浆剂分别配置为质量浓度为2％的乳液，将碳纤维增强剂通过上浆机进行连续浸润15s后经过烘干固化后，得到处理后的碳纤维。

实施例9

检测实施例8的处理后的碳纤维和对比例1、对比例2处理后的碳纤维的上浆率、表面能和极性力。

表1实施例1-7和对比例1、对比例2处理后的碳纤维的上浆率、表面能和极性力

实施例10

分别采用实施例1-7和对比例1、对比例2处理后的碳纤维制备聚酰胺6复合材料。

实施例11

分别采用实施例1-7和对比例1、对比例2处理后的碳纤维制备聚酰胺66复合材料。

实施例12

分别采用实施例1-7和对比例1、对比例2处理后的碳纤维制备聚酰胺46复合材料。

实施例13

本实施例使用双螺杆挤出机制备聚酰胺6复合材料，在聚酰胺6中分别加入实施例8和对比例1以及对比例2制备的碳纤维，具体步骤如下：

采用双螺杆挤出机，温度分别为180℃、190℃、195℃、200℃、210℃、215℃、220℃；因碳纤维在加工过程易断裂，为减少在加工过程的磨损，将碳纤维的加料选用侧喂料口进料，减少纤维与螺杆的摩擦；同时考虑到碳纤维在加工过程中分散性的问题，因此将侧喂料的位置选定为中间位置五区。将不同碳纤维分别以20％的含量与聚酰胺6进行共混造粒后烘干，再注塑成型，注射温度为250℃、240℃、220℃；其余参数均与PA6的注射参数一致，之后注塑成型得到聚酰胺6复合材料。

表2实施例1-7及对比例1、对比例2处理后的碳纤维在不同聚酰胺6复合材料的力学强度

实施例14

本实施例使用双螺杆挤出机制备聚酰胺66复合材料，在聚酰胺66中分别加入实施例8和对比例1以及对比例2制备的碳纤维，具体步骤如下：

采用双螺杆挤出机，温度分别为240℃、245℃、250℃、255℃、260 ℃、270℃、275℃；因碳纤维在加工过程易断裂，为减少在加工过程的磨损，将碳纤维的加料选用侧喂料口进料，减少纤维与螺杆的摩擦；同时考虑到碳纤维在加工过程中分散性的问题，因此将侧喂料的位置选定为中间位置五区。将不同碳纤维分别以20％的含量与聚酰胺66进行共混造粒后烘干，再注塑成型，注射温度为275℃、260℃、240℃；其余参数均与PA66 的注射参数一致，之后注塑成型得到聚酰胺66复合材料。

表3实施例1-7及对比例1、对比例2处理后的碳纤维在不同聚酰胺66复合材料的力学强度

实施例15

本实施例使用双螺杆挤出机制备聚酰胺46复合材料，在聚酰胺46中分别加入实施例8和对比例1以及对比例2制备的碳纤维，具体步骤如下：

采用双螺杆挤出机，温度分别为270℃、275℃、280℃、285℃、290 ℃、300℃、305℃、310℃、315℃；因碳纤维在加工过程易断裂，为减少在加工过程的磨损，将碳纤维的加料选用侧喂料口进料，减少纤维与螺杆的摩擦；同时考虑到碳纤维在加工过程中分散性的问题，因此将侧喂料的位置选定为中间位置五区。将不同碳纤维分别以20％的含量与聚酰胺46进行共混造粒后烘干，再注塑成型，注射温度为310℃、305℃、295℃；其余参数均与PA46的注射参数一致，之后注塑成型得到聚酰胺46复合材料。

表4实施例1-7及对比例1、对比例2处理后的碳纤维在不同聚酰胺46复合材料的力学强度

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。