一种氧化锌纳米棒改性芳纶纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种氧化锌纳米棒改性芳纶纤维及其制备方法和应用，属于高分子材料和功能纳米材料领域。本发明专利技术提供的氧化锌纳米棒改性芳纶纤维的制备方法，通过先对芳纶纤维进行表面羧基化处理，然后利用硅烷偶联剂双官能团的特性，发挥其“桥梁”作用，使硅烷偶联剂带有烷羟基的一端与纤维表面的羧基进行化学键反应，另一端的氨基官能团与氧化锌连接，从而提高了芳纶纤维与纳米氧化锌的界面结合强度。实施例的结果显示，本发明专利技术提供的制备方法得到的氧化锌纳米棒改性芳纶纤维中氧化锌纳米棒的直径为30～70nm，长度为300～600nm，氧化锌纳米棒阵列沿径向方向更加均匀和致密地生长在芳纶纤维表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料和功能纳米材料领域，尤其涉及一种氧化锌纳米棒改性芳纶纤维及其制备方法和应用。

技术介绍

1、高性能纤维是指具有特殊的物理化学结构，对来自外界的物理、化学刺激具有较强耐受能力，兼具特殊性能和用途的化学纤维。

2、对位芳纶是由对苯二甲酰氯和对苯二胺通过界面缩聚而成的高结晶度纤维。其分子内部的酰胺键与苯环交替排列，分子链呈现刚性直链的棒状结构，分子链之间通过氢键形成交联网状结构，对位芳纶纤维内部的结构决定了其优异的性能。对位芳纶纤维的这些结构特点，使其具有优异的力学、热稳定性、化学稳定性和耐磨损等性能，密度小、比强度大，应用范围广，广泛应用在航空航天、军用防护等领域。但也正是因为其分子存在酰胺键和苯环，导致其表面活性差，耐候性差特别是抗紫外性能差，这极大地限制了芳纶纤维在户外的广泛应用。

3、采用传统的物理和化学改性对芳纶纤维表面预处理虽然能够在一定程度上提高其表面活性，但是存在以下问题：一方面，物理机械加工和化学试剂对纤维的损伤较大，降低了纤维本身的力学性能和增强效果；另一方面，单一的物理改性或化学改性对纤维表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化锌纳米棒改性芳纶纤维的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中表面羧基化处理的方式为：对芳纶纤维依次进行碱处理、酸处理和干燥，得到表面羧基化芳纶纤维。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和(3-三甲氧基硅丙基)-二乙烯三胺硅烷中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中硅烷偶联剂溶液的pH值为8～9。

5.根据权利要求1所述的制备方...

【技术特征摘要】

1.一种氧化锌纳米棒改性芳纶纤维的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中表面羧基化处理的方式为：对芳纶纤维依次进行碱处理、酸处理和干燥，得到表面羧基化芳纶纤维。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和(3-三甲氧基硅丙基)-二乙烯三胺硅烷中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中硅烷偶联剂溶液的ph值为8～9。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中接枝改性的温度为20～26℃，接枝改性的时间为22～26h。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘蕾，冯嘉慧，张浩然，杨赟，孙梦娟，黄姝琳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：