[发明专利]一种含苯并噁唑二胺相容剂的PBO纤维上浆剂及其应用

权利要求书

1.一种上浆剂，由硅烷偶联剂改性SiO₂、苯并噁唑二胺、环氧树脂和有机溶剂组成；

所述上浆剂的质量百分比组成如下：

硅烷偶联剂改性SiO₂ 0.1～5％；

苯并噁唑二胺 0.1～1％；

环氧树脂 0.5～3％；

余量的有机溶剂；

所述苯并噁唑二胺按照下述方法制备得到：

在惰性气氛下，在氯化亚锡和多聚磷酸存在的条件下，化合物A和化合物B进行反应即得；

所述反应的条件如下：

升温至100～140℃，搅拌0.5～2h，随后升温至150～200℃，继续搅拌反应1～15h；

所述化合物A、所述化合物B与所述氯化亚锡的摩尔比为1：2～2.5：0.1～0.3；

所述多聚磷酸中五氧化二磷质量含量为80～85％；

所述化合物A为4,6-二氨基间苯二酚二盐酸盐、3,3'-二羟基联苯胺或2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷；

所述化合物B为对氨基苯甲酸或4-氨基水杨酸。

2.根据权利要求1所述的上浆剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂改性SiO₂按照下述方法制备得到：

在SiO₂纳米粒子的有机溶剂分散液中加入硅烷偶联剂，经搅拌即得；

所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷中至少一种。

3.根据权利要求2所述的上浆剂，其特征在于：所述SiO₂纳米粒子与所述硅烷偶联剂的质量比为1：0.5～3；

所述搅拌在如下条件下进行：

100～120℃，1～24h。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的上浆剂，其特征在于：所述环氧树脂为环氧树脂E51、环氧树脂E44、环氧树脂AFG-90、环氧树脂AG-80和环氧树脂TDE-85中至少一种；

所述有机溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、四氢呋喃和二氯甲烷中任一种。

5.权利要求1-4中任一项所述上浆剂在提高PBO纤维与树脂的复合材料的界面结合强度中的应用。

6.一种PBO纤维/环氧树脂复合材料，由PBO纤维浸于权利要求1-4中任一项所述上浆剂中处理得到。

7.根据权利要求6所述的PBO纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于：将所述PBO纤维浸于所述上浆剂中处理10～120s，然后在30～150℃下真空干燥1～24h。

8.根据权利要求6或7所述的PBO纤维/环氧树脂复合材料，其特征在于：在处理之前，需要去除所述PBO纤维表面油剂，步骤如下：

将所述PBO纤维浸泡在丙酮中，于70～80℃加热回流4～48h；或在室温下将所述PBO纤维置于丙酮或石油醚中浸泡12～72h，随后在30～80℃下真空干燥1～24h。