[发明专利]一种PBO纤维的表面改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维的表面改性方法，更具体地说，本发明涉及一种PBO纤维的表面改性方法，属于PBO纤维技术领域。

背景技术

聚对苯撑苯并双恶唑纤维（PBO纤维）的性能优于对位芳纶纤维，它还兼具间位芳纶纤维的耐热性，是一种在21 世纪有望与高性能碳纤维竞争的有机纤维品种。

但与芳纶纤维相似，其表面能低及化学惰性影响了其与树脂基体的浸润性和粘接性，所制备的复合材料制品通常因树脂含量低而造成低的层间剪切强度及压缩强度导致复合材料的综合力学性能不佳。该有机纤维的这一弱点影响了高性能PBO-环氧树脂复合材料优异性能的充分发挥，限制了其应用领域的拓展。因此须对聚对苯撑苯并双噁唑纤维表面进行改性，以改变纤维表面化学组成及结构。即通过表面改性在纤维表面上带上与基体树脂具有较佳亲和性的各种基团或链段，最终达到改善树脂基体对聚对苯撑苯并双噁唑纤维表面的湿润和粘接性能。目前，对聚对苯撑苯并双噁唑纤维进行表面处理的方法有等离子体、化学处理及偶联剂表面涂层等诸多方法。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的问题，提供一种PBO纤维的表面改性方法，该方法能够有效提高PBO纤维的界面结合性能。

为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：

一种PBO纤维的表面改性方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：

A、准备硫酸80-100份，磷酸80-100份，丙酮50-100份，去离子水500-1000份，氢氧化钠30-50份；

B、首先截取经丙酮预先处理过的PBO纤维，分别在室温下硫酸与硫酸的混合溶液中浸泡4-6h；

C、浸泡完毕后取出PBO纤维，用氢氧化钠中和、大量水洗、烘干。

本发明在步骤A中，所述硫酸为10-60%的硫酸。

本发明在步骤A中，所述磷酸为10-60%的磷酸。

本发明带来的有益技术效果：

本发明采用硫酸-磷酸溶液，对聚对苯撑苯并双噁唑纤维作表面处理，使纤维表面粗糙程度得到增加，从而导致纤维与树脂间的接触表面积增大，进而达到提高界面结合性能的目的。

具体实施方式

实施例1

一种PBO纤维的表面改性方法，包括以下工艺步骤：

A、准备硫酸80份，磷酸80份，丙酮50份，去离子水500份，氢氧化钠30份；

B、首先截取经丙酮预先处理过的PBO纤维，分别在室温下硫酸与硫酸的混合溶液中浸泡4h；

C、浸泡完毕后取出PBO纤维，用氢氧化钠中和、大量水洗、烘干。

实施例2

一种PBO纤维的表面改性方法，包括以下工艺步骤：

A、准备硫酸100份，磷酸100份，丙酮100份，去离子水1000份，氢氧化钠50份；

B、首先截取经丙酮预先处理过的PBO纤维，分别在室温下硫酸与硫酸的混合溶液中浸泡6h；

C、浸泡完毕后取出PBO纤维，用氢氧化钠中和、大量水洗、烘干。

实施例3

一种PBO纤维的表面改性方法，包括以下工艺步骤：

A、准备硫酸90份，磷酸90份，丙酮75份，去离子水750份，氢氧化钠40份；

B、首先截取经丙酮预先处理过的PBO纤维，分别在室温下硫酸与硫酸的混合溶液中浸泡5h；

C、浸泡完毕后取出PBO纤维，用氢氧化钠中和、大量水洗、烘干。

实施例4

一种PBO纤维的表面改性方法，包括以下工艺步骤：

A、准备硫酸86份，磷酸99份，丙酮70份，去离子水880份，氢氧化钠39份；

B、首先截取经丙酮预先处理过的PBO纤维，分别在室温下硫酸与硫酸的混合溶液中浸泡5.5h；

C、浸泡完毕后取出PBO纤维，用氢氧化钠中和、大量水洗、烘干。

实施例5

在步骤A中，所述硫酸为10%的硫酸。

在步骤A中，所述磷酸为10%的磷酸。

实施例6

在步骤A中，所述硫酸为60%的硫酸。

在步骤A中，所述磷酸为60%的磷酸。

实施例7

在步骤A中，所述硫酸为35%的硫酸。

在步骤A中，所述磷酸为35%的磷酸。

实施例8

在步骤A中，所述硫酸为15%的硫酸。

在步骤A中，所述磷酸为53%的磷酸。