CN115928443A - 一种碳纤维油剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种碳纤维油剂，所述油剂包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水；所述油剂各成分的质量份数表示如下：季铵化改性硅油3～14份，氨基改性硅油5～33份，环氧改性硅油3～14份，乳化剂+有机溶剂5～15份，助剂1～5份，去离子水60～70份；其中，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油中的一种或多种。由本申请的油剂涂覆生产的碳纤维，具有拉伸断裂强度高、杂质含量少、分纤性良好、生产使用中产生毛羽少等优点。

Description

一种碳纤维油剂及其制备方法

技术领域

本申请涉及碳纤维生产领域，特别涉及一种碳纤维油剂，以及该油剂的制备方法。

背景技术

聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)基碳纤维是上世纪六十年迅速发展起来的新型材料，因其具有质量轻、比强度高、比模量高、耐高温、耐腐蚀等优异性能而被广泛应用于军工及航空航天等高端领域。随着国内市场的迅速壮大，碳纤维的需求量也日益增大，但是碳纤维的表面缺陷严重影响其拉伸强度，制约了碳纤维在复合材料的应用。为了防止产生表面缺陷就需要高质量油剂和有效的上油工序等措施，油剂是生产聚丙烯腈基碳纤维原丝的重要助剂，对提高碳纤维强度的贡献率约为0.5～1GPa。然而目前市场上的油剂很难较好匹配碳纤维生产工艺，或多或少存在诸如原丝中金属与非金属等杂质含量高，毛丝多，分纤性差等问题，甚至在预氧化段容易发生热粘连、热并丝现象，因此开发出适配于干喷湿纺原丝用油剂已成当务之急。

发明内容

本申请旨在提供一种碳纤维油剂，由本申请的油剂涂覆生产的碳纤维，具有拉伸断裂强度高、杂质含量少，分纤性良好、生产使用中产生毛羽少等优点。

碳纤维用油剂可以改性有机硅油乳液为主，其中，氨基改性硅油因具有优异的耐热性、柔软性，易与碳纤维上的羟基等极性基团形成强有力的氢键而被广泛应于合成碳纤维用油剂。但是氨基改性硅油分子结构中氨基分布不均匀导致其亲水性较差，难以得到均一稳定的乳液，与碳纤维结合度太低，难以在碳纤维表面均匀铺展，无法对碳纤维起到较好的保护作用。因此，本申请提供了一种碳纤维用油剂，提高了油剂亲水性得到均一稳定乳液的同时又能加强与碳纤维的结合，提高了碳纤维拉伸断裂强度和力学性能，成为了进一步提高碳纤维生产效率和质量的关键性问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种碳纤维油剂，所述油剂包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水；

所述油剂各成分的质量份数表示如下：

其中，所述氨基改性硅油的改性方式包括侧链双氨基改性或端氨基改性。

其中，所述季铵化改性硅油的改性方式包括侧链改性；所述季铵化改性硅油的分子量为3000～15000g/mol。

其中，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油中的一种或多种。

其中，若所述季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:1.5～1:2.5；

若所述季铵化改性硅油包括所述烷氧基改性季铵化硅油，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为8～14份，所述烷氧基改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:0.8～1:2；

若所述季铵化改性硅油包括所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:1.5～1:2.5。

其中，当所述季铵化改性硅油包括所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.5:1～1:2.5:1。

其中，所述环氧改性硅油的改性方式包括侧链多官能团改性或双端改性。

其中，所述环氧改性硅油的环氧值为0.005～0.25mmol/100g；所述环氧改性硅油的分子量为50000～200000g/mol；所述环氧改性硅油的质量份数与季铵化改性硅油和氨基改性硅油的质量份数之和的比为1:1.5～1:2.5。

其中，所述油剂各成分的质量份数表示如下：

其中，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油；其中，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为2.6～4.0份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份；其中，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.7:1～1:2.2:1。

本申请的碳纤维油剂中，有机硅油包括季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油，其中，季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，通过引入亲水的季铵盐基团后，可以在保留氨基硅油原有良好手感的同时，赋予碳纤维更好的亲水性，并降低其在高温处理时的泛黄现象，该方法可以较好处理大分子量硅油体系，制备出的碳纤维油剂粒径在100-800nm，能够在原丝表面进行快速均匀上油，致使原丝在干燥致密化和蒸汽牵伸阶段不易粘辊，收卷后的原丝端面平整，毛丝量少，对干喷湿纺原丝生产工艺具有较好的匹配性。

该碳纤维油剂中各组分的作用及含量说明如下：

本申请的碳纤维油剂包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水；其中，碳纤维油剂的有效组分包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂。

氨基改性硅油具有优异的耐热性、柔软性，易与碳纤维上的羟基等极性基团形成强有力的氢键，提高其成膜性和亲水性，对碳纤维的连续生产和后续应用有着决定性影响。优选的，本申请中氨基改性硅油的改性方式包括侧链双氨基改性或端氨基改性；更优选的，氨基改性硅油的改性基团包括伯胺基、仲胺基、派嗪基、苯氨基中的一种或多种；进一步优选的，氨值为0.1～0.7mmol/g，分子量为10000～150000g/mol。其中，本申请的碳纤维油剂中，限定氨基改性硅油的质量份数为5～33份；优选的，所述氨基改性硅油的质量份数为5～20份。

氨基改性硅油虽然具有优异的性能，但因其分子结构中氨基分布不均匀导致其亲水性不足，难以得到均一稳定的乳液，使其与碳纤维结合度不够，难以在碳纤维表面均匀铺展，在此基础上，本申请在氨基改性硅油上引入亲水的、不同改性方式的季铵化基团，即，本申请提供了一种季铵化改性硅油，可以在保留氨基硅油原有良好手感的同时，赋予织物更好的亲水性，并降低其在高温处理时的泛黄现象，同时，季铵盐为阳离子性，对带负电荷的纤维、织物有很强的吸附性，能够高效的沉淀和吸附在纤维上从而可以有效降低微纤维的静电和纤维间的摩擦。优选的，季铵化改性硅油的改性方式包括侧链改性；更优选的，季铵化改性硅油的分子量为3000～15000g/mol。进一步优选的，季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油中的一种或多种。其中，本申请的碳纤维油剂中，限定季铵化改性硅油的质量份数为3～14份；优选的，所述季铵化改性硅油的质量份数为5～10份。

研究过程中发现，不同类型季铵化改性硅油的选用、质量份数及其与氨基改性硅油的质量份数比对碳纤维油剂的使用效果有不同的影响。其中，若季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油与氨基改性硅油的质量份数比限定为1:1.5～1:2.5，此范围效果既可提高碳纤维织物与碳纤维油剂乳液的亲水性，又可以有效将碳纤维油剂乳液粒径控制在适用范围内，使其能够在碳纤维原丝表面进行快速均匀上油；若季铵化改性硅油包括烷氧基改性季铵化硅油，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为8～14份，所述烷氧基改性季铵化硅油与氨基改性硅油的质量份数比限定为1:0.8～1:2，此范围效果可以有效降低碳纤维织物的泛黄程度，同时提高碳纤维织物的亲水性；若季铵化改性硅油包括氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油与氨基改性硅油的质量份数比限定为1:1.5～1:2.5，此范围效果可以使碳纤维织物具有柔软爽滑的手感和良好的回弹性，同时使碳纤维油剂乳液具有优异的稳定性。其中，若季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为2.6～4.0份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比限定为1:1.5:1～1:2.5:1；优选的，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.7:1～1:2.2:1；通过不同的季铵化改性方式，引入不同类型的亲水季铵盐基团，可以使季铵化改性硅油的亲水基团分布更加均匀，提高其亲水性，得到均一稳定的碳纤维油剂乳液，使其在纤维表面均匀铺展，加强与碳纤维的结合，对碳纤维有效起到较好的保护作用从而提高碳纤维拉伸断裂强度和力学性能。

环氧改性硅油可以提高碳纤维油剂在碳纤维生产中碳化和石墨化高温处理过程中的耐热性。优选的，本申请中环氧改性硅油的改性方式包括侧链多官能团改性或双端改性；更优选的，环氧改性硅油的环氧值为0.005～0.25mmol/100g；环氧改性硅油的分子量为50000～200000g/mol。其中，本申请的碳纤维油剂中，限定环氧改性硅油的质量份数为3～14份；优选的，所述环氧改性硅油的质量份数为5～10份。本申请中进一步限定了环氧改性硅油的质量份数与季铵化改性硅油和氨基改性硅油的质量份数之和的比为1:1.5～1:2.5，此范围效果可使碳纤维油剂乳液对碳纤维织物具有更好的集束性，同时碳纤维油剂乳液具有更高的耐热性能。

乳化剂为非离子型表面活性剂，可以提高碳纤维油剂乳液的稳定性。优选的，乳化剂可以是异构醇聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或几种。有机溶剂对乳化剂具有溶解和润滑作用，可以将乳化剂良好的分散在碳纤维油剂中。优选的，有机溶剂可以是异丙醇。本申请的碳纤维油剂中，限定乳化剂和有机溶剂的质量份数之和为5～15份；优选的，所述乳化剂和有机溶剂的质量份数之和为8～12份。

本申请使用的助剂可以包括消泡剂、抗静电剂、pH调节剂。消泡剂可以将碳纤维油剂乳液进行消泡处理，避免碳纤维油剂乳液中含有泡沫而对后续的生产过程和产品质量产生不利影响。抗静电剂可以使碳纤维油剂具有更好的抗静电效果。pH调节剂可以调节碳纤维油剂的pH值。本申请的碳纤维油剂中，限定助剂的质量份数为1～5份。

本申请中的去离子水是碳纤维油剂中各组分的分散相，通过适量加入去离子水可使碳纤维油剂体系降黏。本申请的碳纤维油剂中，限定去离子水的质量份数为60～70份。

根据本申请的另一个方面，提供一种如上述的碳纤维油剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将季铵化改性硅油、氨基改性硅油混合搅拌，得到第一混合物；

S2：将乳化剂和有机溶剂加入到步骤S1所述第一混合物中，搅拌，得到第二混合物；

S3：将环氧改性硅油加入到步骤S2所述第二混合物中，搅拌，得到第三混合物；

S4：将去离子水加入到步骤S3所述第三混合物中，使所述第三混合物降黏后，搅拌，得到第四混合物；

S5：向步骤S4所述第四混合物中加入余量去离子水及助剂，搅拌，得到所述碳纤维油剂。

优选的，所述反应体系采用带有刮壁装置和高速分散盘的搅拌釜，或带有刮壁装置、搅拌桨和高速均质头的乳化锅，刮壁装置可以使物料组分充分混合，高速分散盘和均质头可以提供高速剪切以实现相反转过程。

优选的，步骤S4中使体系降黏后搅拌的时间为0.5～2小时。

本申请的碳纤维油剂中，选择各组分含量的上述范围的有益效果将通过实施例给出具体实验数据进行说明。

下面是根据本申请的碳纤维油剂中所包含的各组分的优选取值范围示例。

优选示例一

根据本申请的碳纤维油剂，包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水，以质量份数表示如下：

优选示例二

根据本申请的碳纤维油剂，包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水，以质量份数表示如下：

其中，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油中的一种或多种；

若所述季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:1.5～1:2.5；

若所述季铵化改性硅油包括所述烷氧基改性季铵化硅油，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为8～14份，所述烷氧基改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:0.8～1:2；

若所述季铵化改性硅油包括所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:1.5～1:2.5。

优选示例三

根据本申请的碳纤维油剂，包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水，以质量份数表示如下：

其中，当所述季铵化改性硅油包括所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.5:1～1:2.5:1。

优选示例四

根据本申请的碳纤维油剂，包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水，以质量份数表示如下：

其中，所述环氧改性硅油的质量份数与季铵化改性硅油和氨基改性硅油的质量份数之和的比为1:1.5～1:2.5。

优选示例五

根据本申请的碳纤维油剂，包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水，以质量份数表示如下：

其中，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油；其中，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为2.6～4.0份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份；其中，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.7:1～1:2.2:1。

优选示例六

根据本申请的碳纤维油剂，包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水，以质量份数表示如下：

其中，当所述季铵化改性硅油包括所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.7:1～1:2.2:1。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请实施例1～6所用碳纤维油剂的配方原料如下所示：

季铵化改性硅油：实施例1、4～5选用分子量为14000g/mol的羟基、聚醚改性季铵化硅油，实施例2、6选用分子量为14000g/mol的烷氧基改性季铵化硅油，实施例3选用分子量为3000g/mol的氨乙基氨丙基改性季铵化硅油；

氨基改性硅油：实施例1～6选用端苯氨基改性硅油；

环氧改性硅油：实施例1～5选用分子量为200000g/mol的侧链多官能环氧改性硅油，实施例6选用分子量为100000g/mol的双端环氧改性硅油；

乳化剂+有机溶剂：实施例1～6选用脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂和异丙醇有机溶剂；

助剂：实施例1～6选用抗静电剂、消泡剂和pH调节剂。

去离子水；

本申请的碳纤维油剂的实施例中各成分的质量份数如表1所示。

表1实施例1-6的碳纤维油剂的配方

组分(份)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							季铵化改性硅油	5	10	5	3	8	14
氨基改性硅油	10	10	10	5	16	21
							环氧改性硅油	6	8	6	4	14	14
乳化剂+有机溶剂	10	10	10	5	15	15
							助剂	3	3	3	1	5	5
去离子水	65	66.5	65	60	67	70

实施例1～6的制备方法如下：

S1：将季铵化改性硅油、氨基改性硅油一次性加入到搅拌釜中，恒温40℃下高速分散盘1500rpm/min转速搅拌20分钟，得到第一混合物；

S2：将乳化剂和有机溶剂缓慢加入到步骤S1所述第一混合物中，1500rpm/min转速搅拌10分钟，得到第二混合物；

S3：将环氧改性硅油加入到步骤S2所述第二混合物中，1500rpm/min转速搅拌10分钟，得到第三混合物，第三混合物变黏后，搅拌转速降低至1000rpm/min；

S4：将去离子水缓慢加入到步骤S3所述第三混合物中，使所述第三混合物降黏后，转速调至1500rpm/min继续搅拌2小时，得到第四混合物；

S5：向步骤S4所述第四混合物中等量分3批次加入余量去离子水及助剂，1500rpm/min转速搅拌20分钟，得到碳纤维油剂。

为了进一步说明本申请的有益效果，给出对比例1(不使用季铵化改性硅油制备的碳纤维油剂)和对比例2(碳纤维油剂的制备方法不分步，采用“一锅煮”的制备方法)作为对比实施例，对比例1和对比例2的碳纤维油剂包含的组分份数及制备方法如下：

对比例1：

氨基改性硅油：端苯氨基改性硅油15重量份；

环氧改性硅油：分子量为200000g/mol的侧链多官能环氧改性硅油6重量份；

乳化剂+有机溶剂：脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂8重量份和异丙醇有机溶剂2重量份；

助剂：抗静电剂、消泡剂和pH调节剂共3重量份；

去离子水：65重量份。

制备方法：同实施例1～6的制备方法。

对比例2：

季铵化改性硅油：分子量为14000g/mol的羟基、聚醚改性季铵化硅油5重量份；

氨基改性硅油：端苯氨基改性硅油10重量份；

环氧改性硅油：分子量为200000g/mol的侧链多官能环氧改性硅油6重量份；

乳化剂+有机溶剂：脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂8重量份和异丙醇有机溶剂2重量份；

助剂：抗静电剂、消泡剂和pH调节剂共3重量份；

去离子水：65重量份。

制备方法：将季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂一次性加入到搅拌釜中，恒温40℃下高速分散盘1500rpm/min转速搅拌20分钟，得到第一反应混合物，所得第一反应混合物变黏后，搅拌转速降低至1000rpm/min；将去离子水缓慢加入到第一反应混合物中，使反应混合物降黏后，转速调至1500rpm/min继续搅拌2小时，得到第二反应混合物；向第二反应混合物中等量分3批次加入余量去离子水及助剂，1500rpm/min转速搅拌20分钟，得到碳纤维油剂。

表2示出了实施例1～6以及对比例1～2所述碳纤维油剂的特性及使用效果，为保证测试结果的可比性，已保证每个实施例和对比例中未列出的制备工艺完全一致，以方便平行对比力学性能。

表2实施例及对比例所述碳纤维油剂的特性及使用效果

对比例1表明，碳纤维油剂乳液无季铵化改性硅油的添加会使其稳定变差，使用效果不佳；对比例2表明，所有原料“一锅煮”合成出的碳纤维油剂乳液稳定性差，短时间内分层破乳。

从上述实施例和对比例的测试结果我们可以看出，使用本申请给出的各组分配比及制备方法制备的碳纤维油剂具有更高的稳定性和更优的使用效果，另外还具有集束性好，提高碳纤维拉伸断裂强度和力学性能等优点。

最后应说明的是：在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种碳纤维油剂，其特征在于，所述油剂包含季铵化改性硅油、氨基改性硅油、环氧改性硅油、乳化剂、有机溶剂、助剂、去离子水；

所述油剂各成分的质量份数表示如下：

2.根据权利要求1所述的油剂，其特征在于，所述氨基改性硅油的改性方式包括侧链双氨基改性或端氨基改性。

3.根据权利要求1所述的油剂，其特征在于，所述季铵化改性硅油的改性方式包括侧链改性；所述季铵化改性硅油的分子量为3000～15000g/mol。

4.根据权利要求3所述的油剂，其特征在于，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的油剂，其特征在于，

若所述季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:1.5～1:2.5；

若所述季铵化改性硅油包括所述烷氧基改性季铵化硅油，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为8～14份，所述烷氧基改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:0.8～1:2；

若所述季铵化改性硅油包括所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为3～8份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油与所述氨基改性硅油的质量份数比为1:1.5～1:2.5。

6.根据权利要求3所述的油剂，其特征在于，当所述季铵化改性硅油包括所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.5:1～1:2.5:1。

7.根据权利要求1所述的油剂，其特征在于，所述环氧改性硅油的改性方式包括侧链多官能团改性或双端改性。

8.根据权利要求7所述的油剂，其特征在于，所述环氧改性硅油的环氧值为0.005～0.25mmol/100g；所述环氧改性硅油的分子量为50000～200000g/mol；所述环氧改性硅油的质量份数与季铵化改性硅油和氨基改性硅油的质量份数之和的比为1:1.5～1:2.5。

9.根据权利要求1所述的油剂，其特征在于，所述油剂各成分的质量份数表示如下：

其中，所述的季铵化改性硅油包括羟基、聚醚改性季铵化硅油、烷氧基改性季铵化硅油和氨乙基氨丙基改性季铵化硅油；其中，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份，所述烷氧基改性季铵化硅油的质量份数为2.6～4.0份，所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数为1.3～2.0份；其中，所述羟基、聚醚改性季铵化硅油、所述烷氧基改性季铵化硅油和所述氨乙基氨丙基改性季铵化硅油的质量份数比为1:1.7:1～1:2.2:1。

10.一种如权利要求1～8任一项所述的碳纤维油剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将季铵化改性硅油、氨基改性硅油混合搅拌，得到第一混合物；

S2：将乳化剂和有机溶剂加入到步骤S1所述第一混合物中，搅拌，得到第二混合物；

S3：将环氧改性硅油加入到步骤S2所述第二混合物中，搅拌，得到第三混合物；

S4：将去离子水加入到步骤S3所述第三混合物中，使所述第三混合物降黏后，搅拌，得到第四混合物；

S5：向步骤S4所述第四混合物中加入余量去离子水及助剂，搅拌，得到所述碳纤维油剂。