上一篇文章我们介绍了碳纤维的离散系数，本篇主要讨论碳纤维的另外一个隐藏属性——上浆剂。可能很多人没听过这个词，那就对了，说明碳纤维的相关知识普及还需要跟上。碳纤维上浆剂是制作丝束的重要成分。
 
碳纤维的隐藏属性（2）——上浆剂
 
    碳纤维上浆剂的作用介绍
 
    首先，上浆剂也是一种树脂，是均匀涂抹在碳纤维原丝表面的一种树脂，而且要涂抹的非常薄，在纤维中的质量分数大约在0.3%~1.2%。上浆剂的量不多，但是对于碳纤维丝束来说非常重要，直接影响性能，同时也是碳纤维编织布、预浸料和复合材料生产加工的重要工序。
 
    碳纤维丝束有1K、3K、12K等等，说明一束碳纤维中有成千上万跟碳纤维单丝，而上浆剂的作用，就是让这些碳纤维单丝能够更好的集束在一起，提升碳纤维丝束的完整性。在碳纤维生产和编织的过程中，上浆剂还可以起到保护的作用，避免碳纤维单丝断裂，保证碳纤维丝束的整体强度。
 
    除了以上的功能，上浆剂还有一个非常重要的作用，就是帮助碳纤维与树脂能够得到充分的浸润。碳纤维结构稳定，具备较好的耐腐蚀性，但同样影响浸润效果，上浆剂可以帮助改善这一维内托，减少预浸料中的空气含量，降低碳纤维复合材料的孔隙率。
 
    碳纤维上浆剂的3种常见分类
 
    1、溶液型上浆剂：溶液型上浆剂是通过将环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯等溶于乙醇、丙酮等有机溶剂中配制而成，通过溶剂的挥发在碳纤维表面包覆一层薄薄的树脂，起到保护碳纤维和增加纤维与树脂基体相互粘合的作用。
 
    溶液型上浆剂需要使用大量有机溶剂，成本相对较高，而且大量溶剂的挥发对于人体健康和工作环境具有非常严重的危害，因此溶液型上浆剂目前已较少使用。
 
    2、乳液型上浆剂：乳液型上浆剂的主要成分为各种树脂，在乳化剂的辅助作用下经高速搅拌而成。它不仅环境友好，而且由于乳化剂的存在，乳液的表面张力小，对纤维的浸润性好，因此该类上浆剂得到了广泛的应用。
 
    不过乳液型上浆剂同样存在一些缺陷，由于需要使用大量的乳化剂，其本质也是一种表面活性剂，故使碳纤维表面容易吸附水分；另外，低分子量的表面活性剂也会影响纤维与树脂之间的粘结性。
 
    3、水溶型上浆剂：水溶型上浆剂是乳液型上浆剂的改进，通过向树脂中引入亲水性基团或将官能团离子化使其具有自乳化能力，从而避免乳化剂的使用。
 
    目前具有水溶性的树脂较少，而且相对于乳液型上浆剂，其乳液的稳定性较差，这些都是水溶型上浆剂有待解决的问题。
 
    碳纤维上浆剂的作用明显，但存在着各种各样的不足，这给了碳纤维从业人员更多的斗志。如果能够找到更多的水溶型上浆剂，解决其稳定性不高的问题，那碳纤维的性能还可能会再上一个台阶。