[发明专利]一种芳纶纤维在超临界CO2中的表面接枝聚合改性方法

权利要求书

1.一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，包括：

(1)将芳纶纤维放入索氏提取器中，加热丙酮至70℃，丙酮经冷凝回流后清洗芳纶表面，24h后取出纤维，真空干燥纤维备用；

(2)在反应容器中加入单体和引发剂，然后放入芳纶纤维，其中芳纶纤维与单体及引发剂不接触；闭合反应容器，排除空气后，在引发剂分解温度以下1-30℃，向反应容器中充入一定量CO₂，使体系处于超临界CO₂状态，溶胀2-8h；然后

a.加热体系至引发剂分解温度以上1-30℃，使单体聚合，得到表面聚合改性的芳纶纤维；

或b.卸压取出芳纶纤维后在N₂保护下加热至引发剂分解温度以上1-30℃聚合，得到表面聚合改性的芳纶纤维；

(3)将上述表面聚合改性的芳纶纤维用丙酮清洗至恒重，最后干燥即可。

2.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(2)中所述的单体为苯乙烯St、甲基丙烯酸甲酯MMA、顺丁烯二酸酐MAH中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(2)中所述的引发剂为偶氮类引发剂或过氧类引发剂；所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈AIBN；所述的过氧类引发剂为过氧化二苯甲酰BPO。

4.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(2)中所述的单体为苯乙烯St，引发剂为过氧化二苯甲酰BPO，其反应条件为：BPO/St＝0.3-1wt％、溶胀温度为45-50℃、压力为8-30MPa、溶胀时间为4-8h、聚合温度为70-100℃、聚合时间为4-5h。

5.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(2)中所述的单体为甲基丙烯酸甲酯MMA，引发剂为过氧化二苯甲酰BPO，其反应条件为：BPO/MMA＝0.4-3wt％、溶胀温度为45-50℃、压力为8-30MPa、溶胀时间为4-8h、聚合温度为80-100℃、聚合时间为4-8h。

6.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(2)中所述的单体为顺丁烯二酸酐MAH，引发剂为过氧化二苯甲酰BPO，其反应条件为：BPO/MAH＝0.4-3wt％、溶胀温度为45-50℃、压力为8-30MPa、溶胀时间为4-8h、聚合温度为125℃、聚合时间为4-8h。

7.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(2)中所述的单体为苯乙烯St和顺丁烯二酸酐MAH，引发剂为过氧化二苯甲酰BPO，其中St与MAH的质量比为1∶1，其反应条件为：BPO/St＝0.2-1.5wt％、BPO/MAH＝0.2-1.5wt％、溶胀温度为45-50℃、压力为8-30MPa、溶胀时间为4-8h、聚合温度为100-125℃、聚合时间为4-8h。

8.根据权利要求1所述的一种芳纶纤维在超临界CO₂中的表面接枝聚合改性方法，其特征在于：步骤(3)中所述的用丙酮清洗至恒重的具体操作为：将所述的表面聚合改性的芳纶纤维置于丙酮中，加热丙酮至70℃冷凝回流洗涤样品，直至纤维重量不变为止，真空干燥纤维。