[发明专利]一种芳纶纤维的超声波辅助化学改性方法

摘要

本发明涉及一种芳纶纤维的超声波辅助化学改性方法，属于化学合成纤维改性技术领域。本发明通过配制表面改性处理剂、超声辅助催化反应准备、表面改性处理和洗涤干燥，采用特定的酰氯类活性试剂溶解在无水强极性有机溶剂中，在超声波催化作用下与芳纶纤维进行化学接枝反应，在纤维表面引入了极性基团，显著提高了芳纶与环氧树脂基体之间的界面性能，经过改性后的芳纶纤维浸胶丝强度可达到5.4GPa，层间剪切强度可达到52‑60MPa。另外本发明工序简单，耗时短，生产时间总共小于10min，生产成本低，利于工业化生产。

主权项

一种芳纶纤维的超声波辅助化学改性方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、配制表面改性处理剂在惰性气体保护下，将酰氯类活性反应试剂溶解在无水强极性有机溶剂中，配制成表面改性处理剂；所述的酰氯类活性反应试剂为氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯、亚硫酰氯中的任意一种或者任意比例的几种混合；所述的强极性有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮、N，N‑二甲基乙酰胺、N，N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种或者任意比例的几种混合；所述的酰氯类活性反应试剂溶解在无水强极性有机溶剂中的体积百分比浓度为10‑40%；B、超声辅助催化反应准备将上述配制完成的表面改性处理剂导入惰性气体保护的超声波发生器中；所述的超声波发生器的功率为1‑5kW；C、表面改性处理芳纶纤维通过间歇或连续操作形式进入表面改性处理剂中，在超声波催化作用下进行化学接枝反应；所述的超声波的频率为30‑80KHz；所述的进行化学接枝反应的反应时间为1‑5min，反应温度为20‑50℃；D、洗涤干燥经过化学接枝反应后的芳纶纤维通过洗涤、干燥后得到改性芳纶纤维产品；所述的洗涤采用80‑90℃的去离子水进行洗涤，所述的干燥的温度为130‑150℃。