[發明專利]一種芳綸纖維表面處理液及其制備方法

有效

• 申請號: 201810039367.2
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108103769B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 陳剛;王東彬;高殿飛
• 申請（專利權）人: 煙臺泰和工程材料有限公司;煙臺泰和新材料股份有限公司
• 主分類號: D06M11/60
• 分類號: D06M11/60;D06M13/127;D06M13/395;D06M15/21;D06M15/41;D06M15/55;D06M15/693;D06M101/36
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 趙文峰

本發明公開了一種芳綸纖維表面處理液，按照質量份數計的處理液配方如下：預處理溶液：甲苯160~180，多亞甲基多苯基多異氰酸酯16~18，環氧樹脂4~6，古馬隆樹脂0~4，氯化天然橡膠0~2，丁腈橡膠0~3；再處理溶液：去離子水180~200，水溶性間苯二酚?甲醛樹脂10~15，25%~30%氨水10~15，丁吡膠乳180~200，36%~40%甲醛10~13。使用這種處理液浸漬芳綸纖維，其表面性能得到有效地改善，提高了芳綸纖維的粘合性能。

技術領域

本發明涉及輪胎或輸送帶生產技術領域，具體涉及一種芳綸纖維表面處理液及其制備方法。

背景技術

芳綸纖維自上世紀60年代被美國杜邦公司研制成功，并于70年代商品化，由于其本身的高強度、高模量等優點被應用于防彈背心、消防服、航空航天、骨架材料等領域。但是芳綸纖維分子鏈排列規整且活性官能團少，導致其與基體材料之間的粘合性能很差，極大地限制了它在骨架材料方面的應用。

芳綸是一種由剛性分子鏈形成的，具有高強度、高模量、耐高溫及變形小等優異性能的新型特種高性能工業纖維。然而芳綸纖維具有獨特的“皮一芯”結構，芯部由許多靠氫鍵連結的棒狀分子構成，表皮由結晶度高的剛性分子鏈沿纖維軸向排列而成，其厚度大約只有整個纖維直徑的1%-40%。又由于芳綸纖維分子結構屬于苯基剛性分子，苯環對酞胺官能團上的氫原子有屏蔽作用，使得纖維表面缺乏活性，難在界面上形成化學共價鍵，而且苯環的位阻效應，很難形成氫鍵，使得表面缺少化學活性基團，表面光滑，界面粘結性較差，使復合材料層間剪切強度低。這些情況均限制了材料優越性的發揮，為了充分發揮芳綸優異的力學性能，需要對芳綸表面進行改性處理，以改善芳綸增強復合材料的界面結合狀況。

目前，芳綸纖維表面改性方法主要有:等離子體表面改性技術、超聲波強迫浸潤技術、Y射線輻射方法、表面化學接枝法等。

等離子體表面改性:利用等離子體引發芳綸纖維的自由基反應進行。由等離子體引發產生的自由基隨后可進行裂解、自由基轉移、氧化、歧化和藕合等反應。

超聲波強迫浸潤技術:主要是利用超聲在液體中引起氣泡的破裂時產生的高溫、高壓及局部激波作用引起樹脂浸漬纖維的變化。

Y射線輻射方法:利用Y一射線對芳綸進行表面接枝以及纖維內部微纖交聯反應，從而提高纖維本體強度及其潤濕性的方法，是近年來一種新型的改進技術，這種方法不需催化劑或引發劑，可在常溫下進行反應，是很有發展前途的一種改性技術。

表面化學接枝法:化學改性方法是利用化學反應，在纖維表面引入可反應的基團，從而在與基體復合時產生共價鍵，增加材料的界面性能。其方法一般分為表面刻蝕、偶聯劑改性和表面接枝。

但上面的方法進行改性時，存在下述問題:投資大，反應條件高或需要參與的反應物多，反應設備多，界面結合性差。

本發明是在前人研究的基礎上，通過改變芳綸纖維的處理方法，達到提高芳綸纖維的粘合性能、拓寬其應用領域的目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種芳綸纖維表面處理液及其制備方法，使用這種處理液浸漬芳綸纖維，其表面性能得到有效地改善，提高了芳綸纖維的粘合性能。

為了達到上述目的，本發明通過如下的技術方案來實現：

一種芳綸纖維表面處理液，按照質量份數計的處理液配方如下：

預處理溶液：甲苯 160~180，多亞甲基多苯基多異氰酸酯16~18，環氧樹脂 4~6，古馬隆樹脂 0~4，氯化天然橡膠 0~2，丁腈橡膠 0~3；

再處理溶液：去離子水 180~200，水溶性間苯二酚-甲醛樹脂10~15，25%~30%氨水10~15，丁吡膠乳 180~200，36%~40%甲醛 10~13。