[发明专利]一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺

权利要求书

1.一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下制备步骤：

1）PBO纤维的表面刻蚀改性：将多聚磷酸溶于有机弱酸性溶剂中，搅拌均匀配制成酸蚀改性液，将洗净烘干的PBO纤维置于酸蚀改性液中酸蚀浸泡处理，处理结束后滴加弱碱性溶液至其趋于中性并继续浸渍处理，浸渍处理结束后置于水中超声漂洗并在真空或保护气氛下干燥得到刻蚀PBO纤维；

其中所述酸蚀浸泡处理时间为15～25min，滴加弱碱性溶液后的浸渍处理时间为20～30min，所述保护气氛包括氮气保护气氛和惰性气体保护气氛；

2）碳基悬浊液的制备：对石墨废料进行分拣去除杂质，再对其进行粉碎至细粉状，利用氧化剂将其氧化成氧化石墨，将氧化石墨与水混合，形成混合液，向混合液中加入细铝粉并进行超声震荡，待超声震荡至氧化石墨和细铝粉分散均匀后得到碳基悬浊液；

3）裂纹填充强化处理：将步骤1）所得刻蚀PBO纤维置于步骤2）所得的碳基悬浊液中慢速搅拌，超声震荡结束后取出漂洗，并置于真空或保护气氛中热处理，热处理结束后得到强化PBO纤维；

其中所述慢速搅拌转速为60～100r/min，时间为15～90min，所述热处理条件为热处理温度600～700℃，热处理时间3～6h，所述保护气氛包括氮气保护气氛和惰性气体保护气氛；

4）抗紫外改性：将光改性剂、脂环族环氧树脂和固化剂溶于有机溶剂中配制成抗紫外老化改性液，搅拌均匀后将步骤3）所得强化PBO纤维置于其中，浸渍处理后取出置于水中超声漂洗并在真空或保护气氛下干燥得到抗紫外老化PBO纤维。

2.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤1）所述有机弱酸性溶剂包括乙酸、苯乙酸、乙二酸、乙醇酸、丙醇酸、苯甲酸、丙酸、丁酸和苯酚，所述弱碱性溶液包括氨水、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钾和碳酸氢钾。

3.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤2）所述氧化剂包括氧化性酸和高锰酸钾。

4.根据权利要求1或3所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤2）对石墨废料进行分拣去除杂质，再对其进行粉碎至60～300目细粉状，所述细铝粉目数为60～300目。

5.根据权利要求3所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤2）所述氧化石墨、细铝粉和水所用的重量比为（5～10）：（15～20）：200。

6.根据权利要求1所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤4）所述光改性剂包括邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑、2,4-二甲基二苯甲酮、2-甲基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3,5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2，2'-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍、 三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2,4,6-三(2'正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、六甲基磷酰三胺和(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)-5-氯代苯并三唑，固化剂为乙二胺四乙酸，有机溶剂包括乙酸乙酯、苯乙酸甲酯、苯甲酸甲酯和丙酸乙酯。

7.根据权利要求1或6所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤4）所述光改性剂、脂环族环氧树脂、固化剂和有机溶剂的使用重量比为（15～20）：（5～15）：（8～13）：200，所述浸渍处理时间为5～20min，所述干燥温度为80～120℃。

8.根据权利要求7所述的一种抗紫外老化PBO纤维的制备工艺，其特征在于，步骤4）所述保护气氛包括氮气保护气氛和惰性气体保护气氛。