本發(fā)明涉及纖維表面改性的方法，特別是一種芳綸纖維表面改性方法。

背景技術(shù)：

芳綸纖維是一種具有高強(qiáng)度、高模量、良好的熱穩(wěn)定性、密度低等優(yōu)異性能的高性能纖維材料。它的全稱是芳香族聚酰胺纖維，其分為鄰位、間位及對(duì)位類3種。芳綸纖維因其獨(dú)特的剛性結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)度、良好的韌性和熱穩(wěn)定性可以有效增強(qiáng)彈性體材料，可以應(yīng)用于輪胎、膠管、膠帶、繩纜和密封墊等橡膠工業(yè)制品中。同時(shí)，它具有良好的耐磨、耐腐蝕性和絕熱性能，可用于制作易燃易爆環(huán)境的工作服，耐高溫絕緣材料。

芳綸纖維由于其較高的結(jié)晶度及苯環(huán)空間位阻作用，使得纖維表面光滑、活性官能團(tuán)少、反應(yīng)活性低，其與大多數(shù)高分子基體的粘附性差。所以，芳綸纖維與基體材料的界面相互作用差，使得芳綸纖維的應(yīng)用受到限制，不能充分發(fā)揮芳綸纖維優(yōu)異的性能。

目前芳綸纖維表面改性的方法主要為超聲波浸漬改性、等離子體改性、表面接枝改性、表面刻蝕改性。超聲波浸漬改性方法主要用于制備復(fù)合材料的浸膠過程，對(duì)于芳綸纖維的表面改性效果有限；等離子體改性方法對(duì)設(shè)備有嚴(yán)格要求、操作復(fù)雜，且其改性效果有退化現(xiàn)象；表面接枝改性和表面刻蝕改性，是化學(xué)改性，其改性過程操作復(fù)雜、產(chǎn)生污染大。

因此，現(xiàn)有的芳綸纖維表面改性方法存在效果不明顯、操作復(fù)雜、污染大、成本高等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種芳綸纖維表面改性方法。本發(fā)明具有效果明顯、操作簡(jiǎn)單、污染小且成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種芳綸纖維表面改性方法，步驟包括：

a、將芳綸纖維放在licl/乙醇溶液中，超聲加熱處理后，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得a品；

b、在濃度為2-2.5g/l的多巴胺水溶液中加入tris試劑使溶液ph值為8-10，得b品；

c、將a品放入b品中，放置24-36小時(shí)后取出，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，即得改性芳綸纖維。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟a中的芳綸纖維，是聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺或聚間苯二甲酰間苯二胺。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述芳綸纖維，是聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺或聚間苯二甲酰間苯二胺的長(zhǎng)纖維或短切纖維。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟a中l(wèi)icl/乙醇溶液中l(wèi)icl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-5%。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟a中超聲加熱處理的溫度為60-80℃，時(shí)間為2-4小時(shí)。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟a和c中，清洗液為去離子水。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟a中干燥箱的烘干溫度為50-60℃。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟b中多巴胺為鹽酸多巴胺。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟b中tris試劑是三羥甲基氨基甲烷。

前述的芳綸纖維表面改性方法中，所述步驟c中干燥箱烘干溫度為50-60℃。

與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明通過用licl/乙醇溶液超聲加熱處理芳綸纖維，增加纖維表面粗糙度；然后用去離子水洗凈，再烘干；再將烘干后的芳綸纖維用多巴胺水溶液進(jìn)行處理，在芳綸纖維表面形成一層比較均勻的聚多巴胺涂層；且因?yàn)槔w維表面粗糙度的增加，促進(jìn)聚多巴胺涂層沉積在纖維表面，使聚多巴胺涂層更致密，讓芳綸纖維具有優(yōu)異的表面活性，改性效果明顯，整個(gè)操作過程簡(jiǎn)單、所產(chǎn)生的污染小且成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1得到的改性聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的長(zhǎng)纖維的sem；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例3得到的改性聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的短切纖維的sem。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

一種芳綸纖維表面改性方法，步驟如下：

a、將芳綸纖維放在licl/乙醇溶液中，超聲加熱處理后，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得a品；所述的芳綸纖維是聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺或聚間苯二甲酰間苯二胺；較好的是聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺或聚間苯二甲酰間苯二胺的長(zhǎng)纖維或短切纖維。所述licl/乙醇溶液中l(wèi)icl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-5%。所述超聲加熱處理的溫度為60-80℃，時(shí)間為2-4小時(shí)。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱的烘干溫度為50-60℃。

b、在濃度為2-2.5g/l的多巴胺水溶液中加入tris試劑使溶液ph值為8-10，得b品；所述多巴胺為鹽酸多巴胺。所述tris試劑是三羥甲基氨基甲烷。

c、將a品放入b品中，放置24-36小時(shí)后取出，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，即得改性芳綸纖維。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱烘干溫度為50-60℃。

實(shí)施例1

一種芳綸纖維表面改性方法，步驟如下：

a、將5g聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的長(zhǎng)纖維放在裝有200ml的licl/乙醇溶液的圓底燒瓶中，安裝冷凝回流裝置，用超聲儀超聲加熱處理后，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得a品。所述licl/乙醇溶液中l(wèi)icl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。所述超聲加熱處理的溫度為60℃，時(shí)間為2小時(shí)。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱的烘干溫度為50℃。

b、在400ml濃度為2g/l的多巴胺水溶液中加入tris試劑使溶液ph值為8，得b品；所述多巴胺為鹽酸多巴胺。所述tris試劑是三羥甲基氨基甲烷。

c、將a品放入裝有200ml的b品的燒杯中，在敞開的環(huán)境中放置24小時(shí)后取出，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得改性聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的長(zhǎng)纖維。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱烘干溫度為50℃。

圖1是實(shí)施例1得到的改性聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的長(zhǎng)纖維的sem，聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的長(zhǎng)纖維表面變粗糙，沉積了一層聚多巴胺涂層。

實(shí)施例2

一種芳綸纖維表面改性方法，步驟如下：

a、將5g聚間苯二甲酰間苯二胺的長(zhǎng)纖維放在裝有200ml的licl/乙醇溶液的圓底燒瓶中，安裝冷凝回流裝置，用超聲儀超聲加熱處理后，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得a品。所述licl/乙醇溶液中l(wèi)icl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。所述超聲加熱處理的溫度為60℃，時(shí)間為2小時(shí)。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱的烘干溫度為50℃。

b、在400ml濃度為2g/l的多巴胺水溶液中加入tris試劑使溶液ph值為8，得b品；所述多巴胺為鹽酸多巴胺。所述tris試劑是三羥甲基氨基甲烷。

c、將a品放入裝有200ml的b品的燒杯中，在敞開的環(huán)境中放置24小時(shí)后取出，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得改性聚間苯二甲酰間苯二胺的長(zhǎng)纖維。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱烘干溫度為50℃。

聚間苯二甲酰間苯二胺的長(zhǎng)纖維表面變粗糙，沉積了一層聚多巴胺涂層，纖維表面活性增加，改性效果明顯。

實(shí)施例3

一種芳綸纖維表面改性方法，步驟如下：

a、將5g聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的短切纖維放在裝有200ml的licl/乙醇溶液的圓底燒瓶中，安裝冷凝回流裝置，用超聲儀超聲加熱處理后，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得a品。所述licl/乙醇溶液中l(wèi)icl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。所述超聲加熱處理的溫度為80℃，時(shí)間為4小時(shí)。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱的烘干溫度為60℃。

b、在400ml濃度為2.5g/l的多巴胺水溶液中加入tris試劑使溶液ph值為10，得b品；所述多巴胺為鹽酸多巴胺。所述tris試劑是三羥甲基氨基甲烷。

c、將a品放入裝有200ml的b品的燒杯中，在敞開的環(huán)境中放置36小時(shí)后取出，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得改性聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的短切纖維。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱烘干溫度為60℃。

圖2是實(shí)施例3得到的改性聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的短切纖維的sem，聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺的短切纖維表面變粗糙，沉積了一層聚多巴胺涂層。

實(shí)施例4

一種芳綸纖維表面改性方法，步驟如下：

a、將5g聚間苯二甲酰間苯二胺的短切纖維放在裝有200ml的licl/乙醇溶液的圓底燒瓶中，安裝冷凝回流裝置，用超聲儀超聲加熱處理后，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得a品。所述licl/乙醇溶液中l(wèi)icl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。所述超聲加熱處理的溫度為80℃，時(shí)間為4小時(shí)。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱的烘干溫度為60℃。

b、在400ml濃度為2.5g/l的多巴胺水溶液中加入tris試劑使溶液ph值為10，得b品；所述多巴胺為鹽酸多巴胺。所述tris試劑是三羥甲基氨基甲烷。

c、將a品放入裝有200ml的b品的燒杯中，在敞開的環(huán)境中放置36小時(shí)后取出，用清洗液清洗，至清洗液為無色，再放入干燥箱中烘干，得改性聚間苯二甲酰間苯二胺的短切纖維。所述清洗液為去離子水。所述干燥箱烘干溫度為60℃。

聚間苯二甲酰間苯二胺的短切纖維表面變粗糙，沉積了一層聚多巴胺涂層，纖維表面活性增加，改性效果明顯。