專利名稱::一種表面含氟的芳綸iii纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明屬于芳綸III纖維及其制備
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種表面含氟芳綸III纖維及其制備方法。
背景技術(shù):
:由于纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料一體化設(shè)計(jì)制造的飛行器部件比采用傳統(tǒng)的金屬材料和方式制造的飛行器部件不僅可減輕重量20-30%,且使用和維修成本也比金屬材料降低15-25%,因而在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)了解,目前樹脂基復(fù)合材料在飛行器中的用量已達(dá)其結(jié)構(gòu)重量的50%以上。雖然復(fù)合材料由于其質(zhì)輕而在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,但其力學(xué)性能還不能完全滿足航空航天領(lǐng)域使用的要求。而影響纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能原因主要有兩個(gè)方面一是纖維本身的力學(xué)性能還不夠高;二是纖維與基體樹脂的界面相互作用不強(qiáng)。而纖維與基體樹脂的界面相互作用不強(qiáng),又主要與纖維表面活性有關(guān)。因而,當(dāng)纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)一定的情況下,如要提高復(fù)合材料的性能,比如復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度,層間剪切強(qiáng)度等,就需要提高纖維表面的活性,以改善纖維表面與樹脂界面的相互作用力。芳綸III纖維作為一種高強(qiáng)度高模量纖維,目前已成為制備航空航天先進(jìn)復(fù)合材料的增強(qiáng)介質(zhì)。它具體是由對(duì)苯二胺、對(duì)苯二甲酰氯及5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑三種單體為原料,以二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮為溶劑經(jīng)低溫共聚得到原液,再經(jīng)過(guò)濾、脫泡、紡絲、熱處理等紡絲工藝得到拉伸強(qiáng)度大于4.5GPa的芳綸III纖維。當(dāng)以該纖維為增強(qiáng)介質(zhì)、環(huán)氧樹脂為基體樹脂制備得到的復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度雖在35MPa左右,且其環(huán)氧樹脂浸膠絲的拉伸強(qiáng)度也在4.5GPa左右,拉伸模量也為120-135GPa,但這些力學(xué)性能還不能滿足航空航天技術(shù)發(fā)展對(duì)該類復(fù)合材料力學(xué)性能更高的技術(shù)要求。目前改善纖維表面活性,提高其表面與基體樹脂界面相互作用力的主要方法包括電暈法,等離子體方法,堿或酸等化學(xué)處理法等,但這些處理方法都存在這樣或那樣明顯的不足。如用電暈法和等離子體方法處理后的芳綸III纖維的表面活性衰減較快,活性穩(wěn)定性不夠;用堿或酸等化學(xué)方法處理后常會(huì)對(duì)纖維本身力學(xué)性能影響較大,且不適于大規(guī)模的快速表面處理。并且這些方法處理后的芳綸III纖維,對(duì)樹脂基復(fù)合材料的增強(qiáng)效果并不理想。直接表面氟化處理技術(shù)是近年來(lái)快速發(fā)展起來(lái)的一種有效的表面改性方法,它是利用高反應(yīng)活性的氟氣作為氟化試劑對(duì)高聚物進(jìn)行表面改性,且其制備的表面氟化聚合物材料具有成本低,只在表面形成納米層,不影響聚合材料本體的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)。目前主要用于對(duì)聚烯烴類聚合物進(jìn)行表面處理,以提高聚烯烴類容器的阻隔性能。另外也可用于對(duì)聚烯烴等材料表面進(jìn)行活化處理,以提高其表面的可粘接性能。如專利US72255561、US2006118988.CN1717438A公開了氧氟化表面處理的方法。這些方法主要采用含氧和水蒸汽的氟氣混合氣對(duì)材料表面進(jìn)行處理。雖然經(jīng)氧氟化處理的材料表面,其表面活性和剪切粘接強(qiáng)度明顯提高,但由于其氟化混合氣中含有氧氣,因而明顯降低了氟化速率。同時(shí)由于其氟化混合氣還含有水蒸汽,因而在氟化過(guò)程中產(chǎn)生的氟化氫與水結(jié)合會(huì)對(duì)氟化設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的首要目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種表面含氟的芳綸III纖維。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備上述表面含氟芳綸III纖維的方法。本發(fā)明提供的表面含氟的芳綸III纖維,其特征在于該纖維的表面含有碳-氟共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)和羧、羥基基團(tuán),其全反射衰減紅外光譜圖在11001300CHT1為碳-氟共價(jià)鍵的吸收峰;ZSOOcnT13500CHT1之間的寬峰以及1734CHT1附近峰為羥基和羧基基團(tuán)的吸收峰,在X射線光電子能譜圖的698eV結(jié)合能處有氟元素能譜峰,其表面與水的接觸角為60-82度,采用該纖維制備的復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度為47.3-55MPa,浸膠絲拉伸強(qiáng)度為4.6-5.4GPa,拉伸模量為145_168GPa。以上提供的表面含氟的芳綸III纖維本體是由對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二胺和/或5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑單體經(jīng)共聚、紡絲制備而成,其中對(duì)苯二甲酰氯5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑?qū)Ρ蕉返哪柋葹?0001001000,且5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑和對(duì)苯二胺的摩爾數(shù)不能同時(shí)為0。本發(fā)明提供的制備上述表面含氟芳綸III纖維的方法,該方法是先將芳綸III纖維置于密閉的真空反應(yīng)器中,然后抽真空,并用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器中剩余的空氣后,再向真空反應(yīng)器中充入氟氣混合氣,并升溫至5150°C進(jìn)行氟化處理5秒2小時(shí),優(yōu)選升溫至25100°C進(jìn)行氟化處理60秒0.5小時(shí),最后將收卷的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),或先將芳綸III纖維連續(xù)通過(guò)其內(nèi)充有氟氣混合氣的管式反應(yīng)器,并在5150°C下停留1秒1小時(shí),優(yōu)選在25100°C停留60秒0.5小時(shí),然后將收卷的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),即獲得表面含氟的芳綸III纖維,其中氟氣在反應(yīng)器中的分壓保持為0.1lOOKPa,優(yōu)選0.560KPa。上述方法所用的芳綸III纖維本體是由對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二胺和/或5(6)-胺基-2_(4-胺基苯基)苯并咪唑單體經(jīng)共聚、紡絲制備而成,化學(xué)結(jié)構(gòu)如下NH2~〈〉~NH2COCI~〈〉—COCI對(duì)苯二胺(PDA)對(duì)苯二甲酰氯(TPC)NHft^kXc/-\NH25(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑(PABZ)其中對(duì)苯二甲酰氯5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑?qū)Ρ蕉返哪柋葹?00O1001000,且5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑和對(duì)苯二胺的摩爾數(shù)不能同時(shí)為0。上述方法所用的芳綸III纖維本體可為未進(jìn)行任何表面處理的該纖維和已采用等離子體、電暈或化學(xué)表面處理方法處理后的該纖維。上述方法所用的氟氣混合氣是由氟氣與氮?dú)狻鍤?、氦氣和二氧化碳?xì)怏w中的至少一種組成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果1、由于本發(fā)明提供的芳綸III纖維為在其表面引入了碳_氟極性共價(jià)鍵、羧基和羥基結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)高模纖維,因而其不僅填補(bǔ)了目前沒(méi)有表面含氟結(jié)構(gòu)的芳綸III纖維的空白,且可明顯增大芳綸III纖維表面的活性,大幅度地提高該芳綸III纖維與基體樹脂的界面相互作用,增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能。2、由于本發(fā)明提供的方法中使用的氟氣混合氣不含氧氣,因而可有效地提高氟化階段的氟化速率,縮短處理周期,降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)在線規(guī)?;B續(xù)表面處理。3、由于本發(fā)明提供的方法中使用的氟氣混合氣不含水蒸汽,因而在氟化過(guò)程中產(chǎn)生的氟化氫不會(huì)與水結(jié)合,對(duì)氟化設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕,可延長(zhǎng)氟化設(shè)備的使用壽命。4、由于本發(fā)明提供的方法采用的是先用不含氧氣和水蒸汽的氟氣混合氣對(duì)芳綸III纖維表面進(jìn)行氟化處理,使其盡快與纖維反應(yīng)在表面生成氟自由基,一方面提高了氟化速率,另一方面又避免了產(chǎn)生的氟化氫與水結(jié)合對(duì)設(shè)備帶來(lái)的腐蝕問(wèn)題,然后在纖維表面生成的氟自由基還未衰減前,即刻將收卷的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),使纖維表面的氟自由基和其它活性基團(tuán)與空氣中的氧氣和水進(jìn)行反應(yīng),以封閉氟自由基和生成羧、羥基基團(tuán),賦予芳綸III纖維表面的高活性。5、由于本發(fā)明是將不含氟芳綸III纖維在一定的工藝條件下與氟氣進(jìn)行表面氟化化學(xué)反應(yīng)來(lái)制備的,因而不僅可通過(guò)對(duì)直接氟化工藝的控制來(lái)靈活地制備表面不同含氟量、不同表面活性的系列芳綸III纖維,而且工藝簡(jiǎn)單可控,成本較低,具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景.6、與電暈法,等離子體方法,堿或酸等化學(xué)處理法等常見表面處理方法相比,本發(fā)明方法處理后的纖維表面的活性穩(wěn)定性好,制備得到的復(fù)合材料的力學(xué)性能更加優(yōu)異。圖1為本發(fā)明實(shí)施例11所制得的表面含氟芳綸III纖維的全反射衰減紅外光譜圖(ATR-FTIR),圖中波數(shù)范圍為11001300CHT1是碳-氟共價(jià)鍵的吸收峰;ZSOOcnT13500cm-1之間的寬峰以及1734CHT1附近峰是羥基和羧基基團(tuán)的吸收峰。圖2為本發(fā)明實(shí)施例11所制得的表面含氟芳綸III纖維X射線光電子能譜圖(XPS),圖中698eV結(jié)合能處的峰為氟元素能譜峰。具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述,有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明,不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外值得說(shuō)明的是,以下實(shí)施例制得的表面直接氟化改性的芳綸III纖維和對(duì)比例的表面活性采用的是靜態(tài)接觸角的大小來(lái)表示;其表面處理后對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的增強(qiáng)效果是以環(huán)氧樹脂體系為基體樹脂進(jìn)行的相關(guān)測(cè)試,其中復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度采用的是NOL環(huán)的方法,拉伸強(qiáng)度和模量是采用浸環(huán)氧樹脂的方法進(jìn)行測(cè)試的。測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)施例1先將按合成單體摩爾比為TPCPABZPDA=1006040制備的芳綸III纖維置于密閉的真空反應(yīng)器中,然后抽真空,并用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器中的空氣三次后,向真空反應(yīng)器中充入氟氣/氮?dú)獾幕旌蠚猓刂品鷼庠诜磻?yīng)器中分壓為lOKPa,并升溫至50°C下進(jìn)行表面氟化處理20分鐘,最后將收卷的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),即獲得表面含有碳-氟共價(jià)鍵和羧基、羥基基團(tuán)的芳綸III纖維。實(shí)施例2本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為0.IKPa外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例3本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為50KPa外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例4本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1005050和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為IOOKPa外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例5本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1003070和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為20KPa、氟化溫度為5°C、氟化處理時(shí)間為5分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例6本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為20KPa和氟化處理時(shí)間為1分鐘外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例7本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為20KPa、氟化溫度為150°C和氟化處理時(shí)間為5分鐘外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例8本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1004060和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為30KPa、氟化溫度為60°C、氟化處理時(shí)間為5分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例9本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為30KPa、氟化溫度為60°C和氟化處理時(shí)間為1小時(shí)外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例10本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為30KPa、氟化溫度為60°C和氟化處理時(shí)間為2小時(shí)外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例11本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1007030和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為5KPa、氟化溫度為100°C、氟化處理時(shí)間為30分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例12本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1001000和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為lOKPa、氟化處理時(shí)間為10分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例13本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1005050和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為5KPa、氟化溫度為100°C、氟化處理時(shí)間為30分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例14本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1000100和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為20KPa、氟化溫度為25°C、氟化處理時(shí)間為5分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例1相同,故略去不述。實(shí)施例15先用氮?dú)獬浞种脫Q管式反應(yīng)器內(nèi)的空氣后,再向管式反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)充入一定分壓的氟氣混合氣,并保持反應(yīng)器內(nèi)氟氣分壓的穩(wěn)定性,然后再將按合成單體摩爾比為TPCPABZPDA=1006040制備的芳綸III纖維,在溫度150°C的管式反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)通過(guò),并控制纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為1秒,氟氣分壓為20KPa,最后將氟化收卷后的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),即獲得表面含有碳-氟共價(jià)鍵和羧基、羥基基團(tuán)的芳綸III纖維。實(shí)施例16本實(shí)施例除控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為lOKPa、氟化溫度為100°C和纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為1分鐘外,其余氟化工藝和芳綸III纖維的組成因與實(shí)施例15相同,故略去不述。實(shí)施例17本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1007030和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為5KPa、氟化溫度為60°C、纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為15分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例15相同,故略去不述。實(shí)施例18本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1007030和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為0.lKPa、氟化溫度為25°C、纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為1小時(shí)外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例15相同,故略去不述。實(shí)施例19本實(shí)施例除芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1007030和控制氟氣在反應(yīng)器中分壓為50KPa、氟化溫度為5°C、纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為30分鐘外,其余氟化工藝和因與實(shí)施例15相同,故略去不述。實(shí)施例20本實(shí)施例除所采用的芳綸III纖維表面是已經(jīng)等離子體表面處理外,其合成芳綸III纖維單體的摩爾比、氟化工藝過(guò)程和氟化工藝參數(shù)因與實(shí)施例1相同,故略去不述。對(duì)比例1本對(duì)比例芳綸III纖維的組成為TPCPABZPDA=1006040,且其是未經(jīng)氟化處理的。對(duì)比例2本對(duì)比例芳綸III纖維的組成同對(duì)比例1,但其是經(jīng)過(guò)等離子體表面處理的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>接觸角層間剪切拉伸強(qiáng)度拉伸模量處理后纖維放置兩個(gè)實(shí)施例度強(qiáng)度MPaGPaGPa月后層間剪切強(qiáng)度<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求一種表面含氟的芳綸III纖維,其特征在于該纖維的表面含有碳-氟共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)和羧、羥基基團(tuán),其全反射衰減紅外光譜圖在1100~1300cm-1有碳-氟共價(jià)鍵的吸收峰;2800cm-1~3500cm-1之間的寬峰以及1734cm-1附近峰有羥基和羧基基團(tuán)的吸收峰,在X射線光電子能譜圖的698eV結(jié)合能處有氟元素能譜峰,其表面與水的接觸角為68-82度,采用該纖維制備的復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度為47.3-55MPa,浸膠絲拉伸強(qiáng)度為4.6-5.4GPa,拉伸模量為145-168GPa。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面含氟的芳綸III纖維,其特征在于該纖維本體是由對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二胺和/或5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑單體經(jīng)共聚、紡絲制備而成,其中對(duì)苯二甲酰氯5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑?qū)Ρ蕉返哪柋葹?0001001000,且5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑和對(duì)苯二胺的摩爾數(shù)不能同時(shí)為0。3.一種制備權(quán)利要求1或2所述的表面含氟芳綸III纖維的方法,該方法是先將芳綸III纖維置于密閉的真空反應(yīng)器中,然后抽真空,并用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器中剩余的空氣后,再向真空反應(yīng)器中充入氟氣混合氣,并升溫至5150°C進(jìn)行氟化處理5秒2小時(shí),最后將收卷的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),或先將芳綸III纖維連續(xù)通過(guò)其內(nèi)充有氟氣混合氣的管式反應(yīng)器,并在5150°C下停留1秒1小時(shí),然后將收卷的纖維在空氣氛圍中存放至少1小時(shí),即獲得表面含氟的芳綸III纖維,其中氟氣在反應(yīng)器中的分壓保持為0.1lOOKPa。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于該方法所用的芳綸III纖維本體是由對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二胺和/或5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑單體經(jīng)共聚、紡絲制備而成,其中對(duì)苯二甲酰氯5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑?qū)Ρ蕉返哪柋葹?0001001000,且5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑和對(duì)苯二胺的摩爾數(shù)不能同時(shí)為0。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于所用的芳綸III纖維本體為未進(jìn)行任何表面處理的該纖維和已采用等離子體、電暈或化學(xué)表面處理方法處理后的該纖維。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于該方法所用的氟氣混合氣是由氟氣與氮?dú)?、氬氣、氦氣和二氧化碳?xì)怏w中的至少一種組成。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于該方法所用的氟氣混合氣是由氟氣與氮?dú)?、氬氣、氦氣和二氧化碳?xì)怏w中的至少一種組成。8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于該方法中反應(yīng)器的溫度控制為25-100°C,纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為60秒0.5小時(shí),氟氣在反應(yīng)器中的分壓保持為0.560KPa。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于該方法中反應(yīng)器的溫度控制為25-100°C,纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為60秒0.5小時(shí),氟氣在反應(yīng)器中的分壓保持為0.560KPa。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備表面含氟芳綸III纖維的方法,其特征在于該方法中反應(yīng)器的溫度控制為25-100°C,纖維在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為60秒0.5小時(shí),氟氣在反應(yīng)器中的分壓保持為0.560KPa。全文摘要本發(fā)明公開的一種表面含氟的芳綸III纖維,其特征在于該纖維的表面含有碳-氟共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)和羧、羥基基團(tuán),其表面與水的接觸角為68-82度,采用該纖維制備的復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度為47.3-55MPa,浸膠絲拉伸強(qiáng)度為4.6-5.4GPa,拉伸模量為145-168GPa。本發(fā)明還公開了其制備方法。本發(fā)明提供的氟化處理后芳綸III纖維纖維表面親水性明顯提高,其制備的復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度和浸膠絲拉伸強(qiáng)度和模量分別都可提高20-30%。本發(fā)明方法的氟化速率高,處理時(shí)間短,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線對(duì)纖維進(jìn)行表面處理,且處理后表面活化效果穩(wěn)定性好,成本較低,具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。文檔編號(hào)D01F6/80GK101798748SQ20101010849公開日2010年8月11日申請(qǐng)日期2010年2月10日優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日發(fā)明者丁剛元,劉向陽(yáng)申請(qǐng)人:成都百塑高分子科技有限公司;四川大學(xué)