碳纤维研习社从国家知识产权局获悉，广州昊毅新材料科技股份有限公司最新申请公布一项发明专利，专利名称为“一种热塑型碳纤维上浆剂水性聚氨酯树脂的制备方法及其应用”，申请公布日期为 2025 年 1 月 3 日。
热塑型碳纤维上浆剂在热塑性复合材料中至关重要，但实际应用面临诸多挑战。
热塑性树脂与碳纤维相容性差，易导致复合材料分层，影响力学性能；加工需高温，要求上浆剂稳定，否则界面结合强度受影响；碳纤维表面光滑，与部分热塑性树脂浸润性不佳，影响微观和宏观性能；高效上浆剂原材料昂贵，限制应用；耐久性方面，长期或极端条件下上浆剂易降解；且不同加工工艺对上浆剂要求各异，如快速成型需快速固化，热压罐成型重热稳定性。
创新点
独特原料配方：采用特定比例的二环已基甲烷二异氰酸酯（XDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）制备水性聚氨酯树脂。三者化学结构不同，在聚氨酯网络中形成互补微结构，XDI 提供耐热和机械强度，HDI 增柔韧性，IPDI 强耐化学和候性，综合提升拉伸强度，合理交联密度平衡刚性与韧性。
多元添加剂运用：水性聚氨酯中加入成膜助剂（如聚乙二醇 200、300、400 等）、润湿剂（炔二醇）、消泡剂（六偏磷酸钠、三聚磷酸钾、焦磷酸钾等）和润滑剂（双十烷基二甲基氯化铵）。成膜助剂助于低温成膜，适量时提升上浆剂成膜与覆盖性；消泡剂减少上浆气泡，提高材料致密度进而影响拉伸强度；各添加剂合理协同，优化上浆剂性能。
解决的问题
性能提升：有效增强碳纤维与 PA66、PBT 等热塑性树脂结合力，使热塑短切碳纤维结合力、弹性模量提高，耐水解性增强，解决了相容性和浸润性不足问题，提升复合材料综合性能。
成本与稳定性兼顾：通过合理原料选择与配方设计，在保证性能同时，未因使用昂贵原料大幅增加成本，且满足加工温度要求，高温稳定，克服成本高和稳定性差的难题。
与现有技术对比
原料配比优势：对比例 1 - 2 改变异氰酸酯比例或种类，拉伸强度低于实施例 1，证明本专利特定异氰酸酯比例配方能显著提升拉伸强度，形成独特优势。
聚酯多元醇及助剂效果：对比例 3 聚酯多元醇制备方法和分子量改变、对比例 4 - 5 成膜助剂和消泡剂不同，性能均不及实施例 1，凸显本专利在聚酯多元醇制备及添加剂选择上的合理性与先进性，整体性能更优。
广州昊毅新材料科技股份有限公司（昊毅新材）成立于2009年，专注于新型功能性高分子材料的制备与应用技术的研究开发生产，以聚氨酯领域材料全方位配套为特色，下设涂料油墨粘合剂树脂、聚氨酯合成材料、聚氨酯固化剂、助剂、工业涂料、汽车内外饰胶粘剂、电子医疗应用特殊化学品、日用化学品、前沿技术为国际贸易事业部，主营业务是为客户提供聚氨酯树脂、UV树脂合固化剂、助剂、中间体、生物基多元醇和感性多元醇及汽车、轨道交通、家电、薄膜、皮革，纺织、木器、食品、日化、防水、工程机械、光伏、手机、新能源电池、集成电路、电子浆料、医疗胶粘剂与涂料及特性材料的定制化产品开发的完整供应链解决方案服务。
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