專利名稱：一種芳綸的表面改性方法
技術領域：
本發明涉及ー種表面改性方法，具體地說，本發明涉及一種芳綸的表面改性方法，屬于化學纖維生產領域。
背景技術：
芳綸全稱為“聚對苯ニ甲酰對苯ニ胺”，英文為Aramid fiber (杜邦公司的商品名為Kevlar),是一種新型聞科技合成纖維，具有超聞強度、聞ネ旲量和耐聞溫、耐酸耐喊、重量輕等優良性能，其強度是鋼絲的5 6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2 3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。芳綸的發現，被認為是材料界ー個非常重要的歷史進程。芳綸III纖維類似于俄羅斯的APMOC纖維，由對苯ニ甲酰氯，對苯ニ胺，5 ￠)-胺·基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑三種単體共聚而成。這種纖維的拉伸強度和拉伸模量分別比杜邦公司的Kevlar49纖維高出38%和20%。芳綸III纖維增強復合材料廣泛用于國防軍エ、航空航天、電子通訊、交通運輸、土木建筑、橡膠制品、體育休閑等領域。芳綸纖維表面缺少化學活性基團，纖維表面浸潤性較差，因此纖維表面能低，其在形成復合材料時與樹脂基體的粘合性能較差，使芳綸的高強高模特性不能完全發揮，影響芳綸纖維增強復合材料的力學性能。所以需對芳綸進行表面改性處理，提高纖維與樹脂基體界面間的粘接性能，使復合材料內部的應カ能夠均勻傳遞，以滿足高性能復合材料的需求。申請號200710142324. 9的發明專利公開了ー種纖維表面改性的方法、纖維制品和用途，將丙烯酰胺類物質，過硫酸鹽類或偶氮類自由基引發劑溶解在水中制備成表面處理劑，然后涂覆于纖維或織物表面，通過加熱誘發引發劑產生自由基使丙烯酰胺類物質聚合成聚合物沉積在纖維表面，増大纖維的表面極性。這種改性方法在實際生產中，將會導致聚丙烯酰胺聚合物沉積在干燥輥表面，并且會越積越多，最終影響纖維的性能，嚴重時將使纖維無法正常生產。專利號ZL01112966. 2公開了一種米用娃燒偶聯劑處理玻璃纖維的方法。實驗證明，這種方法對玻璃纖維效果明顯，但用于處理芳綸時，并不能增強纖維與環氧樹脂基體的界面性能。申請號200680015871. 4公開了ー種含氟含硅的聚合物，這種聚合物具有疏水疏油性能，這種表面處理劑適用于紡織品，如織物等。但是這種疏水疏油性能的處理劑并不適用于芳綸的表面改性，而且這種油劑制備復雜，生產成本也高。
發明內容
本發明g在解決現有技術中的纖維表面改性處理工藝不適于芳綸表面改性處理的問題，提供ー種操作簡易安全的在線表面改性處理方法，使得最后得到的芳綸柔軟分散、性狀質量穩定，并且提高了纖維的表面極性。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下
一種芳綸的表面改性方法，包括表面改性處理劑的配制、涂覆表面處理劑、干燥處理，其特征在于所述的表面改性處理劑的配制為
所述的表面改性處理劑采用如下分子結構式的氟碳硅烷偶聯劑溶解在有機溶劑中直接使用，或者采用氟碳活性劑將其乳化分散在水中后直接使用
權利要求
1.一種芳綸的表面改性方法，包括表面改性處理劑的配制、涂覆表面處理劑、干燥處理，其特征在于所述的表面改性處理劑的配制為 所述的表面改性處理劑采用如下分子結構式的氟碳硅烷偶聯劑溶解在有機溶劑中直接使用，或者采用氟碳活性劑將其乳化分散在水中后直接使用
2.根據權利要求I所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的烷基基團為 CH3-、CH3CH2-、CH3CH2CH2-、(CH3) 2CH_、CH3CH2CH2CH2-、(CH3)2CHCH2-, (CH3) 3C_、CH3CH2CH2CH2CH2-、(CH3) 2CHCH2CH2_、CH3CH2CH(CH3) CH2-或者(CH3) 3CCH2_。
3.根據權利要求I所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的涂覆表面處理劑具體為表面處理劑配制完成后，置于上油機中，在恒壓泵的輸送下在線浸沒生產線上行進的芳綸纖維，均勻涂覆于芳綸纖維表面。
4.根據權利要求3所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的芳綸纖維行進速度控制為8 20m/min。
5.根據權利要求I所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的干燥處理具體為將涂覆了表面處理劑的芳綸纖維在接觸空氣的條件下干燥。
6.根據權利要求5所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的干燥處理采用電加熱或蒸汽加熱滾筒式干燥機，干燥溫度為80 120°C，干燥時間為I 4min。
7.根據權利要求I所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的氟碳硅烷偶聯劑溶解在有機溶劑中直接使用中的有機溶劑為一種極性溶劑，氟碳硅烷偶聯劑在溶劑中的質量濃度為0. 5 10%。
8.根據權利要求7所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的極性溶劑為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、丙酮、丁酮或者1，4_ 二氧六環。
9.根據權利要求7所述的一種芳綸的表面改性方法，其特征在于所述的氟碳硅烷偶聯劑采用氟碳活性劑將其乳化分散在水中后直接使用中的氟碳活性劑為氟烷基乙氧基醚醇，氟碳硅烷偶聯劑在溶劑水中的濃度為0. 5 10%，氟碳表面活性劑的濃度為100 5000ppm。
全文摘要
本發明涉及一種芳綸的表面改性方法，屬于化學纖維生產領域。本發明的方法包括表面改性處理劑的配制、涂覆表面處理劑、干燥處理，所述的表面改性處理劑的配制中的表面改性處理劑采用如下分子結構式的氟碳硅烷偶聯劑溶解在有機溶劑中直接使用，或者采用氟碳活性劑將其乳化分散在水中后直接使用。芳綸纖維在使用本發明表面改性方法處理后，纖維柔軟分散、性狀質量穩定，并且提高了纖維的表面極性，提高了芳綸與環氧樹脂基體的界面性能，改性后的芳綸/環氧復合材料層間剪切強度達到50～58MPa。
文檔編號C08L63/00GK102797152SQ20121029005
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者王鳳德, 劉克杰, 楊文良, 曹先軍, 陳超峰, 蘭江, 彭濤 申請人:中藍晨光化工研究設計院有限公司