[发明专利]一种利用单宁酸和聚苯胺构建氢键改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种利用单宁酸和聚苯胺构建氢键改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)单宁酸改性超高分子量聚乙烯纤维

将超高分子量聚乙烯纤维于乙醇中浸泡一段时间，去除纤维表面残留的有机溶剂，然后取出烘干。将干燥后的纤维浸没在含有0.4g单宁酸和3g氯化钠的200mL的溶液中，加入Tris调节溶液pH＝8.5。将纤维尽可能的单丝分布，以便涂覆均匀。然后放置在摇床中，35℃下震荡8h，震荡速率设置60r/min。反应完成后，使用大量的去离子反复冲洗，除去纤维表面多余的单宁酸，后将其放入60℃干燥箱中烘干，备用；

2)单宁酸-聚苯胺构建氢键改性超高分子量聚乙烯纤维

首先，将单宁酸初步涂覆的超高分子量聚乙烯纤维浸泡在苯胺溶液和盐酸溶液中1h，使之充分浸泡。然后加入过硫酸铵引发剂，引发苯胺聚合生成聚苯胺。待2h反应完成后，去离子水洗涤多次，室温干燥备用；

3)纤维复合材料制备

向烧杯中称取一定量的环氧树脂，加入一定量无水乙醇作为稀释剂，机械搅拌0.5h，加入一定量的1，3-二(氨甲基)苯固化剂，在60℃下真空脱泡5～10min，后将改性后的超高分子量聚乙烯纤维放入模具中，将环氧树脂注入模具中，在室温下固化成型后脱模，得到改性后的超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种利用单宁酸和聚苯胺构建氢键改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤2)中过硫酸铵与苯胺的摩尔比为0.8∶1～1.2∶1。

3.根据权利要求1所述的一种利用单宁酸和聚苯胺构建氢键改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤2)中反应溶液的pH值为2～4。

4.根据权利要求1所述的一种利用单宁酸和聚苯胺构建氢键改性超高分子量聚乙烯纤维的制备方法，其特征在于利用单宁酸优异的粘附性使纤维上面带有羟基，再利用聚苯胺使之之间产生氢键，从而完成对纤维的界面改性；然后在进行材料复合时，环氧树脂基体的环氧基团一方面可以与固化剂的胺基反应，一方面可以与纤维上的氨基反应，从而达到增强超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂界面结合能力的效果。