[发明专利]表面含氟的聚对苯撑苯并二噁唑纤维及其制备方法

摘要

本发明公开的表面含氟的聚对苯撑苯并二噁唑纤维是将聚对苯撑苯并二噁唑纤维本体先用氟化氢气体进行处理，然后再用氟气/氧气/惰性气体混合气，在5～150℃对其进行氟化处理10秒～2小时，最后将其于空气氛围中存放至少1小时即可。所得纤维表面与水的接触角为60‑90度，该纤维与环氧树脂制备的复合材料层间剪切强度为30‑45MPa，浸胶丝拉伸强度为5.0‑5.3GPa，拉伸模量为264‑280GPa。本发明提供的表面含氟的聚对苯撑苯并二噁唑纤维表面活性高，其与基体树脂的界面相互作用强，用其制备的复合材料层间剪切强度可提高50‑125％，浸胶丝拉伸强度提高4‑10％，模量提高10～16％。本发明方法的氟化速率高，处理时间短，工艺简单可控，成本较低，具有较强的应用前景。

主权项

一种表面含氟的聚对苯撑苯并二噁唑纤维的制备方法，该方法是先将聚对苯撑苯并二噁唑纤维本体置于密闭的真空反应器中，然后抽真空，并用氮气置换反应器中剩余的空气后，向真空反应器中先充入氟化氢气体，处理3‑10分钟，再充入氟气/氧气/惰性气体混合气，并升温至5～150℃进行氟化处理30秒～2小时，最后将聚对苯撑苯并二噁唑纤维在空气氛围中存放至少1小时，即获得表面含氟的聚对苯撑苯并二噁唑纤维，或先用氮气充分置换管式反应器内的空气，然后将聚对苯撑苯并二噁唑纤维本体连续通过管式反应器，在纤维进管式炉口的一端持续通入氟化氢气体，在纤维出管式炉口一端持续通入氟气/氧气/惰性气体的混合气，并在5～150℃下停留10秒～1小时，然后将收卷的纤维在空气氛围中存放至少1小时，即获得表面含氟的聚对苯撑苯并二噁唑纤维，其中氟化氢气体在反应器中的分压保持为0.01～10KPa；氟气在反应器中的分压保持为0.1～100KPa；氧气在反应器中的分压保持为0.01～30KPa；惰性气体在反应器中的分压保持为1～400KPa。