一种耐水洗PBO纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐水洗PBO纤维的制备方法，涉及复合材料制备技术领域，包括以下步骤：a.取表面光滑且致密的PBO纤维，待用；b.将步骤a的PBO纤维置于2

【技术实现步骤摘要】
一种耐水洗PBO纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，具体涉及一种耐水洗PBO纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]PBO纤维是聚对苯撑苯并二恶唑纤维(Poly
‑
p
‑
phenylene benzobisoxazole)的简称，是20世纪80年代美国为发展航天航空事业而开发的复合材料用增强材料，是含有杂环芳香族的聚酰胺家族中最有发展前途的一个成员，被誉为21世纪超级纤维。PBO纤维的强度、模量、耐热性和抗燃性，特别是PBO纤维的强度不仅超过钢纤维，而且可凌驾于碳纤维之上。此外，PBO纤维的耐冲击性、耐摩擦性和尺寸稳定性均很优异，并且质轻而柔软，是极其理想的纺织原料。随着PBO纤维的应用范围不断扩大，需求量也逐渐增大，而对PBO纤维的要求也逐渐增多。
[0003]而现有技术生产出的此纤维在日常生活使用中，发现易出现严重的原纤化问题，且通过现有的防水剂处理牢固度很差，不耐水洗，且均匀度极差。该问题限制了PBO纤维的应用范围，该问题也是目前该行业的一大技术难点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐水洗PBO纤维的制备方法，解决现有PBO纤维易出现严重原纤化问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种耐水洗PBO纤维的制备方法，包括以下步骤：a. 取PBO纤维，纤维表面光滑且致密，待用；b. 将步骤a的PBO纤维置于0.2
‑
0.5g/l的2
‑
羟基丁二酸处理液中，PBO纤维与2
‑
羟基丁二酸的浴比1：10
‑
15，在100
‑
120℃条件下，处理40
‑
50min，得到纤维A；c.再将步骤b中的纤维A置于20
‑
30g/l的接枝剂中，纤维A与接枝剂的浴比为1：10
‑
15，在90
‑
120 ℃条件下，处理30
‑
40min，至纤维表面阴离子化，得到纤维B；d.再将步骤c的纤维B置于50
‑
60g/l的防水剂中，纤维B与防水剂的浴比为1：10
‑
15，在110
‑
130℃条件下，处理40
‑
50min，得到纤维C；e.再将步骤d的纤维C在100
‑
220℃条件下，烘干处理10
‑
20min，得到具有隔水膜的耐水洗PBO纤维。
[0006]进一步地，步骤a中，PBO纤维的密度为1.54
‑
1.56。
[0007]进一步地，步骤a中，选用的PBO纤维的单丝直径为12
‑
25μm，拉伸断裂强度28
‑
36cN/dtex，拉伸弹性模量180
‑
280GPa，断裂伸长率<2.85%，置于恒温室中至少4h。
[0008]进一步地，所述步骤b中，纤维A在显微镜下观察纤维表面发生部分断链，形成活性链。
[0009]进一步地，所述步骤c中，接枝剂为杂环化合物，杂环化合物包括有三嗪环，三嗪环上连接的烟酸基、卤素、氨基均有活性。
[0010]进一步地，步骤d中，防水剂为pH值为3.0
‑
6.5的阳离子型整理剂。
[0011]进一步地，步骤d中，耐水洗PBO纤维的静态接触角>150
°
，动态接触角<10
°
。
[0012]进一步地，步骤e中，纤维C的烘干具体步骤为：先在100
‑
120℃条件下，预烘干3
‑
5min，再在180
‑
220℃条件下，烘干10
‑
15min。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：1、本专利技术中，采用该方法制备得到的PBO纤维，表面极为光滑且无多余支链，本方案中，使用酸化处理，使纤维表面部分断链，再与接枝剂通过化学键形成表面阴离子化，再与阳离子防水剂形成稳定的例子化合物，且能均匀的附着纤维表面，纤维表面的水接触角大于150
°
，具有良好的防水性能。
[0014]2、本专利技术中，采用该方法制备得到的PBO纤维，能够耐水度方面大大提升，能够水洗50次后，喷淋拒水性能测试依旧可以达到4级，甚至可以高达4.5级，具有良好的耐水洗性能。
附图说明
[0015]图1为实施例1中空白实验组的实物图。
[0016]图2是实施例1 中第6 组得到的耐水洗PBO纤维的实物图。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0018]实施例1一种耐水洗PBO纤维的制备方法，属于复合材料制备
，包括以下步骤，涉及的部分控制条件见表1：a. 取PBO纤维，纤维表面无其他污染物，色泽均匀的金黄色，密度为1.55
±
0.01，PBO纤维的单丝直径为20μm，拉伸断裂强度32cN/dtex，拉伸弹性模量180GPa，断裂伸长率2.5%，置于恒温室中至少4小时待用；b. 将步骤a的PBO纤维置于2
‑
羟基丁二酸处理液中，PBO纤维与2
‑
羟基丁二酸的比例、温度条件、处理时间参考表1，处理后至PBO纤维表面发生约60%断链并形成活性链，得到纤维A；c.再将步骤b中的纤维A置于3,5
‑
二氨基苯磺酸钠
‑4‑
烟酸基
‑6‑
氯
‑
1,3,5三嗪环中，该接枝剂的三嗪环上的烟酸基，卤素，氨基需具有活性，结构如下：，接枝剂的浓度、接枝剂的添加量（按PBO纤维A与接枝剂的浴比计）、处理温度、处理时间见表1，至纤维表面阴离子化，得到纤维B；d.再将步骤c的纤维B置于防水剂中，所述防水剂选用日本旭硝子的三防整理剂
AG
‑
E082，AG
‑
E082为白色或者淡黄色乳液，pH值为3.0
‑
6.5，呈现阳离子型。所述防水剂的浓度、防水剂的添加量（纤维B与防水剂按浴比计）、处理温度、处理时间见表1，至50
‑
60g/l的防水剂中，纤维B与防水剂的浴比为1：10
‑
15，在90
‑
120℃条件下，纤维表面阴离子与防水剂中的阳离子反应形成稳定的离子化合物，得到纤维C；该步骤中，可抽取一定量的纤维C，滴入阴离子显色剂，验证纤维B上的阴离子反应程度，指导进入下一步的时间。
[0019]e.再将步骤d的纤维C烘干处理，即得到具有隔水膜的耐水洗PBO纤维。其中烘干处理温度条件及处理时间见表1。
[0020]在本实施例中的步骤a中，试验中为排除外界温度对其试验结果的影响，故此实施仍遵循了试验标准操作流程的平衡时间要求，将PB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐水洗PBO纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a. 取PBO纤维，纤维表面光滑且致密，待用；b. 将步骤a的PBO纤维置于0.2
‑
0.5g/l的2
‑
羟基丁二酸处理液中，PBO纤维与2
‑
羟基丁二酸的浴比1：10
‑
15，在100
‑
120℃条件下，处理40
‑
50min，得到纤维A；c.再将步骤b中的纤维A置于20
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30g/l的接枝剂中，纤维A与接枝剂的浴比为1：10
‑
15，在90
‑
120 ℃条件下，处理30
‑
40min，至纤维表面阴离子化，得到纤维B；d.再将步骤c的纤维B置于50
‑
60g/l的防水剂中，纤维B与防水剂的浴比为1：10
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15，在110
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130℃条件下，处理40
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50min，得到纤维C；e.再将步骤d的PBO纤维C在100
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220℃条件下，烘干处理10
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20min，得到具有隔水膜的耐水洗PBO纤维。2.根据权利要求1所述的一种耐水洗PBO纤维的制备方法，其特征在于：步骤a中，PBO纤维的密度为1.54
‑
1.56。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，徐长刚，王凤德，吴卫华，伍爱群，
申请(专利权)人：成都新晨新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：