CN104233777A - 表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明通过将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，然后将等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合，得到表面改性的聚酰亚胺纤维；本发明采先用等离子体处理聚酰亚胺纤维，然后再接枝，使得得到的聚酰亚胺纤维与树脂的浸润性增强了，且酰亚胺纤维的强度不会损伤，进而提高了纤维与树脂的剪切强度。

Description

表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及聚合物材料的改性，尤其涉及一种表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法及其应用

背景技术

聚酰亚胺(PI)纤维是综合性能非常优异的有机纤维之一，它具有高强度，高模量，理论上，最高强度可达5.8～6.3GPa，模量可达280～340GPa；如BPDA/3,4’-ODA/PPD(70:30)聚酰亚胺纤维，具有高热氧化稳定性，在300℃空气老化30h，其强度保持率为90％；还具有极高的氧指数，可达40～50％；还具有较高的耐辐照性，80～100℃用紫外辐照，在24h后强度保持率为90％；还具有较低的吸水性，干纤维在20℃，80％相对湿度下，其吸湿率仅为0.65％；此外，其介电性能优异(介电常数3.4左右，损耗在0.007左右)、密度低(1.3g/cm³左右)。由于具有上述优点，聚酰亚胺纤维作为先进复合材料的增强体用于航空航天和汽车等领域具有远大的前景，然而，聚酰亚胺纤维在纺丝过程中经过拉伸取向等处理，致使表面光滑和化学惰性，与树脂的浸润性差，从而导致界面的粘结力和剪切强度低，严重影响复合材料的整体优异性能。因此，探讨纤维表面改性方法，提高界面结合强度，不论从理论上还是实际应用中都具有重要的意义。

目前对于聚酰亚胺纤维表面的处理方法有：液相氧化法，它能够使纤维与化学试剂充分接触，对其表面进行氧化刻蚀，增加极性官能团含量和表面自由能，但处理完后需要清洗，干燥等工艺，增加生产成本；气相氧化法，它具有操作方便简单，处理效率高等优点，但氧化程度不易控制，容易导致纤维强度损失太大。此外，还有化学气相沉积法，偶联剂法，化学接枝法，纤维表面涂层法，表面高能辐射法，共聚改性法等，这些方法在一定程度上都能增加纤维表面的粗糙度，增加纤维表面的活性基团，提供纤维与树脂的界面黏结性，但是均存在或处理时间较长，或成本相对较高，或对纤维强度损伤难以控制等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法及其应用，本发明提供的制备方法处理效率高，且对纤维表面的损伤较小。

本发明提供了一种表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法，包括：

1)将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维；

2)将等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

优选的，所述等离子氛围由氧气、氩气、氮气、氢气、氨气、空气、水蒸气和二氧化碳的一种或几种混合气体提供。

优选的，所述步骤1)的聚酰亚胺纤维为除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

优选的，所述等离子体处理的功率为20W～300W。

优选的，所述等离子体处理的时间为2～12min。

优选的，所述含有接枝剂的溶液由接枝剂溶解于溶剂中制备得到。

优选的，所述接枝剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯醇、甲基丙烯酸酐、马来酸酐、硅烷、石墨烯和碳纳米管的一种或几种。

优选的，所述溶剂为苯、甲苯、水或二甲苯。

优选的，所述接枝剂与所述含有接枝剂的溶液的质量比为(5～40)：100。

本发明还提供了一种复合材料，由本发明提供的制备方法制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维与环氧树脂共混，固化，得到复合材料。

本发明通过将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，然后将等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合，得到表面改性的聚酰亚胺纤维；本发明采先用等离子体处理聚酰亚胺纤维，然后再接枝，使得得到的聚酰亚胺纤维与树脂的浸润性增强了，且酰亚胺纤维的强度不会损伤，进而提高了纤维与树脂的剪切强度，实验结果表明，本发明提供的表面改性的聚酰亚胺纤维的表面张力增长率为23.18％～63.12％，纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度增长率为23.29％～40.65％。

附图说明

图1为本发明实施例所用聚酰亚胺纤维的扫描电镜图；

图2为本发明实施例所用聚酰亚胺纤维的原子力显微镜图；

图3为本发明实施例1所述表面改性的聚酰亚胺纤维的扫描电镜图；

图4为本发明实施例1所述表面改性的聚酰亚胺纤维的原子力显微镜图。

具体实施方式

本发明提供了一种表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法，包括：

1)将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维；

2)将等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

按照本发明，将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维；所述等离子体处理的功率优选为20W～300W，更优选为60W～250W；所述等离子体处理的时间优选为2～12min，更优选为3～8min，本发明所述的等离子处理的功率和时间对改性聚酰亚胺纤维的性能有很大的影响，功率太高或太低，或者处理时间太长或太短均会使得纤维表面造成损伤，影响其作为增强材料的力学性能。

本发明所述等离子氛围优选由氧气、氩气、氮气、氢气、氨气、空气、水蒸气和二氧化碳的一种或几种混合气体提供，更优选由氧气或氩气提供。

本发明所述聚酰亚胺纤维优选为除去表面杂质的聚酰亚胺纤维，本发明所述除去纤维表面杂质的方法优选为：将表面未处理的聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流有机溶剂，提取48小时后取出，然后再用去离子水在超声条件下清洗3～5次，每次18～30分钟，再放入真空烘箱，40～60℃下干燥10～24小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维；所述有机溶剂优选为丙酮、甲醇、乙醇、二氯甲烷或三氯甲烷；本发明对所述表面未处理的聚酰亚胺纤维的来源没有特殊限制，可以按照公开号为CN101338462公开的制备方法制备得到，纤维的直径优选为10～12μm，更优选为11.5μm；纤维的强度优选为16～18cN/dtex，更优选为17.89cN/dtex；纤维的模量优选为470～500cN/dtex，更优选为480.28cN/dtex；纤维的线密度优选为2～3dtex，更优选为2.44dtex。

为了使等离子体处理的聚酰亚胺纤维更容易接枝，本发明在步骤2)之前优选将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于真空干燥箱中在30～50℃条件下真空干燥至等离子体处理的聚酰亚胺纤维恒重。

按照本发明将干燥后的等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合反应，得到表面改性的聚酰亚胺纤维，所述混合反应的温度优选为50～60℃，所述混合反应的时间优选为3～4小时。

本发明所述含有接枝剂的溶液优选由接枝剂溶解于溶剂中制备得到，所述接枝剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯醇、甲基丙烯酸酐、马来酸酐、硅烷、石墨烯和碳纳米管的一种或几种，更优选为丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酰胺；所述溶剂优选为苯、甲苯、二甲苯或水，所述接枝剂与所述含有接枝剂的溶液的质量比优选为(5～40)：100，更优选为(10～25)：100；所述溶解优选为在室温溶解，所述溶解的时间优选为5～20min，更优选为15～20min。

为了反应能够顺利进行，本发明优选将干燥后的等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合后，先用惰性气体鼓泡除去混合溶液中的空气，然后再反应；所述惰性气体优选为氮气或氩气。

为了充分去除得到的表面改性的聚酰亚胺纤维中的溶剂和表面的杂质，本发明优选将得到的表面改性的聚酰亚胺纤维用去离子水清洗3～5遍，然后真空干燥，得到干燥后的表面改性的聚酰亚胺纤维；所述真空干燥的温度优选为40～60℃，所述真空干燥的时间优选为10～20小时。

本发明还提供了一种复合材料的制备方法，由本发明提供的表面改性的聚酰亚胺纤维与环氧树脂共混，固化，得到复合材料。

按照本发明，将表面改性的聚酰亚胺纤维与环氧树脂共混，固化，得到复合材料，所述环氧树脂的组成优选由E-51环氧树脂、甲基四氢苯甲酸酐和N,N-二甲基苯胺组成，所述E-51环氧树脂、甲基四氢苯甲酸酐和N,N-二甲基苯胺的质量比优选为100:(30～35):1；更优选为100:32:1，所述固化的温度优选为85～95℃，1,5～2小时，110～130℃，1,5～2小时，140～160℃，2.5～3.5小时；更优选为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h；本发明对共混的方法没有特殊限制，优选将环氧树脂滴加到聚酰亚胺纤维上得到。

本发明提供了一种表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法，通过将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，然后将等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合，得到表面改性的聚酰亚胺纤维；本发明采用等离子体处理聚酰亚胺纤维，然后再接枝，使得得到的聚酰亚胺纤维与树脂的浸润性增强了，且聚酰亚胺纤维的强度不会损伤，进而提高了纤维与树脂的剪切强度，此外，本发明提供的表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法操作简单，对纤维表面损伤比较小，处理效率高，节省能源且环保等特点，具有广阔的应用前景。

下面将结合本发明实施例对本发明提供的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例所用聚酰亚胺纤维的直径约为11.5μm；强度为17.89cN/dtex；模量为480.28cN/dtex；线密度为2.44dtex，通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对纤维的表面进行了表征，其结果见图1和图2，图1为本发明实施例所用聚酰亚胺纤维的扫描电镜图；图2为本发明实施例所用聚酰亚胺纤维的原子力显微镜图；

本发明实施例所用的环氧树脂的组成为E-51环氧树脂：甲基四氢苯甲酸酐：N,N-二甲基苯胺的重量比为100:32:1。

实施例1

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维三次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氧气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为60W，时间为5min，氧气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在40℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酸单体加入到甲苯溶液当中，室温下用玻璃棒搅拌15min，得到含有10％wt丙烯酸单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有10％wt丙烯酸单体的溶液中，通入氮气鼓泡8min，水浴升温到60℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗3遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例1制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为63.11％；

通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对对实施例1制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行表征，其结果见图3和图4，图3为本发明实施例1所述表面改性的聚酰亚胺纤维的扫描电镜图；图4为本发明实施例1所述表面改性的聚酰亚胺纤维的原子力显微镜图。

将实施例1制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例1制备的复合材料的界面剪切强度增长率为14.51％。

实施例2

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维四次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氩气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为120W，时间为5min，氩气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在50℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酸单体加入到甲苯溶液当中，室温下用玻璃棒搅拌15min，得到含有15％wt丙烯酸单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有15％wt丙烯酸单体的溶液中，通入氮气鼓泡10min，水浴升温到60℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗5遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例2制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为30.34％；

将实施例2制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例2制备的复合材料的界面剪切强度增长率为37.38％。

实施例3

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维5次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氧气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为180W，时间为5min，氧气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在50℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酸单体加入到甲苯溶液当中，室温下用玻璃棒搅拌18min，得到含有20％wt丙烯酸单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有20％wt丙烯酸单体的溶液中，通入氮气鼓泡8min，水浴升温到60℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗4遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例3制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为23.18％；

将实施例3制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例3制备的复合材料的界面剪切强度增长率为40.66％。

实施例4

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维4次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氩气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为60W，时间为5min，氩气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在50℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酰胺单体加入到去离子水当中，室温下用玻璃棒搅拌15min，促进溶解，得到含有10％wt丙烯酰胺单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有10％wt丙烯酰胺单体的溶液中，通入氮气鼓泡10min，水浴升温到60℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗4遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例4制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为45.49％；

将实施例4制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例4制备的复合材料的界面剪切强度增长率为23.29％。

实施例5

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维5次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氧气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为80W，时间为8min，氧气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在50℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酰胺单体加入到去离子水当中，室温下用玻璃棒搅拌15min，促进溶解，得到含有20％wt丙烯酰胺单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有20％wt丙烯酰胺单体的溶液中，通入氮气鼓泡10min，水浴升温到60℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗5遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例5制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为35.52％；

将实施例5制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例5制备的复合材料的界面剪切强度增长率为28.41％。

实施例6

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维5次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氩气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为180W，时间为12min，氩气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在50℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酰胺单体加入到去离子水当中，室温下用玻璃棒搅拌18min，促进溶解，得到含有15％wt丙烯酰胺单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有15％wt丙烯酰胺单体的溶液中，通入氮气鼓泡10min，水浴升温到50℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗5遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例6制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为37.58％；

将实施例6制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例6制备的复合材料的界面剪切强度增长率为35.40％。

实施例7

将聚酰亚胺纤维放入索氏提取器中，加热回流丙酮溶剂，提取48小时后取出，洗去纤维表面原有灰尘和上浆剂，再用去离子水在超声条件下清洗纤维5次，每次二十分钟，然后放入真空烘箱，50℃干燥12小时，得到除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

将除去表面杂质的聚酰亚胺纤维放置于氧气等离子体氛围中，其中，等离子体产生设备处理功率为240W，时间为2min，氧气压力为33～34Pa，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维，将等离子体处理的聚酰亚胺纤维置于干燥箱中，在50℃下真空干燥至恒重，干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维。

将丙烯酰胺单体加入到去离子水当中，室温下用玻璃棒搅拌20min，促进溶解，得到含有25％wt丙烯酰胺单体的溶液。

将干燥的等离子体处理的聚酰亚胺纤维放入含有25％wt丙烯酰胺单体的溶液中，通入氮气鼓泡10min，水浴升温到50℃，再恒温反应3h,取出，再用去离子水清洗5遍，放入真空烘箱，50℃干燥12h，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

通过对实施例7制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维进行测定，其表面张力增长率为37.42％；

将实施例7制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维固定，将环氧树脂溶液滴加到纤维上，然后在升温程序为90℃，2h，120℃，2h，150℃，3h下固化，得到以聚酰亚胺纤维为增强体、环氧树脂为基体的复合材料；

通过对实施例制备的复合材料进行单丝拔出测试来表征复合材料界面剪切强度，结果表明，实施例7制备的复合材料的界面剪切强度增长率为39.39％。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种表面改性的聚酰亚胺纤维的制备方法，包括：

1)将聚酰亚胺纤维置于等离子体氛围中处理，得到等离子体处理的聚酰亚胺纤维；

2)将等离子体处理的聚酰亚胺纤维与含有接枝剂的溶液混合，得到表面改性的聚酰亚胺纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子氛围由氧气、氩气、氮气、氢气、氨气、空气、水蒸气和二氧化碳的一种或几种混合气体提供。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的聚酰亚胺纤维为除去表面杂质的聚酰亚胺纤维。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理的功率为20W～300W。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理的时间为2～12min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有接枝剂的溶液由接枝剂溶解于溶剂中制备得到。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述接枝剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯醇、甲基丙烯酸酐、马来酸酐、硅烷、石墨烯和碳纳米管的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为苯、甲苯、水或二甲苯。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述接枝剂与所述含有接枝剂的溶液的质量比为(5～40)：100。

10.一种复合材料，由权利要求1～9任意一项所述的制备方法制备得到的表面改性的聚酰亚胺纤维与环氧树脂共混，固化，得到复合材料。