CN108018713A - 一种芳纶纤维表面处理液及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种芳纶纤维表面处理液及其制备和使用方法，该表面处理液由预处理液和再处理液组成，经过这种处理液浸渍过的芳纶纤维，其表面性能得到有效的改善，提高了芳纶纤维的粘合性能，缩短了处理时间。

Description

一种芳纶纤维表面处理液及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及轮胎或输送带生产技术领域，具体涉及一种芳纶纤维表面处理液及其制备和使用方法。
背景技术
芳纶纤维自上世纪60年代被美国杜邦公司研制成功，并于70年代商品化，由于其本身的高强度、高模量等优点被应用于防弹背心、消防服、航空航天、骨架材料等领域。但是芳纶纤维分子链排列规整且活性官能团少导致其与基体材料之间的粘合性能很差，极大地限制了它在骨架材料方面的应用。
本发明是在前人研究的基础上，通过改变芳纶纤维的处理方法，达到提高芳纶纤维的粘合性能，拓宽其应用领域的目的。
发明内容
本发明提供了一种芳纶纤维表面处理液及其制备和使用方法，使用这种处理液浸渍芳纶纤维，其表面性能得到有效的改善，提高了芳纶纤维的粘合性能，缩短了处理时间。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种芳纶纤维表面处理液，其特征在于，
由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
所述溶剂是水、甲苯、二甲苯和乙醇中的一种或任意比例的两种以上。
优选地,所述预处理液由甲苯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂、光引发剂、氯化天然橡胶和丁腈橡胶组成；所述再处理液由去离子水、增塑剂RF、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成。
优选地,所述预处理液按照重量份数由甲苯160～180份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16～18份、脂环族环氧树脂4～6份、光引发剂1～5份、氯化天然橡胶1～2份和丁腈橡胶1～3份组成；所述再处理液由去离子水180～200份、10～15份的增塑剂RF、氨水10～15份、丁吡胶乳180～200份和甲醛10～13份组成。
优选地,所述脂环族环氧树脂是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、双-（3,4-环氧环己基甲基）己二酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、4,5-环氧环已烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和1,4-环己烷二甲醇双( 3,4-环氧环己烷甲酸)酯中的一种或几种的混合物；所述光引发剂是2- 羟基-2- 甲基-1- 苯基丙酮、1- 羟基环己基苯甲酮、双（2，4，6- 三甲基苯甲酰基）苯基氧化磷、α,α’- 二甲基苯偶酰缩酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮和2,4,6- 三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷、三芳基六氟磷酸硫鎓盐、三芳基六氟锑酸硫鎓盐和二芳基六氟磷酸碘鎓盐中的一种或几种的混合物。
一种芳纶纤维表面处理液的制备方法，按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为120～140℃条件下塑炼15～25min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为5～40℃条件下放置2～3h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.15～-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20～30min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水30～35份，增塑剂RF 10～15份，氨水5～8份；2号溶液：去离子水 120～130份，丁吡胶乳 180～200份，氨水5～7份；3号溶液：去离子水 30～35份，甲醛10～13份；
所述氨水浓度为15～22%，甲醛浓度为30～55%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化6～18h,得再处理液。
一种芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150～160℃条件下处理60～100s，后于温度为210～230℃条件下处理60～100s；再处理条件为：先于温度为140～150℃条件下处理60～100s，后于温度为200～220℃条件下处理60～100s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为50～95:4～49:1～3。
优选地,步骤b）中的硫化条件为：温度为150℃～180℃，压力为8～12MPa，时间为15～40min。
优选地,芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
发明具有以下有益技术效果：
1、本发明提供的芳纶纤维表面处理液中使用异氰酸酯，其分子中的的异氰酸酯基可以与芳纶纤维表面上的氨基、亚氨基等基团发生化学反应或形成氢键。
2、表面处理液中加入脂环族环氧树脂，具有增塑和增粘的作用，在橡胶硫化过程中，可以增塑粘合界面处的橡胶分子链，使橡胶分子链向纤维表面扩散，提高橡胶对纤维的浸润性。
3、表面处理溶液中加入丁腈橡胶和氯化天然橡胶，具有增粘的作用，两种橡胶一方面可以被预处理溶液中的异氰酸酯固化交联，另一方面可以与再处理溶液中的胶乳相参与到橡胶的共硫化中。
4、表面处理溶液中加入间苯二酚-甲醛树脂，其作为亚甲基给予体，与预处理溶液中的环氧树脂发生化学反应而提高粘合。
5、表面处理溶液中加入丁吡胶乳，其可以与间苯二酚-甲醛树脂发生络合，并与橡胶分子链发生共硫化。
6、本发明中加入光引发剂，可以明显缩短处理时间。
具体实施方式
下面结合具体实例进一步说明本发明。
实施例1
一种芳纶纤维表面处理液， 由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
所述预处理液按照重量份数由甲苯165份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯5份、1- 羟基环己基苯甲酮3份、氯化天然橡胶1份和丁腈橡胶2份组成；所述再处理液由去离子水190份、12份的增塑剂RF、氨水12份、丁吡胶乳190份和甲醛12份组成。
芳纶纤维表面处理液按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为130℃条件下塑炼18min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为20℃条件下放置2h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水32份，增塑剂RF 12份，氨水6份；2号溶液：去离子水 120份，丁吡胶乳 190份，氨水6份；3号溶液：去离子水 32份，甲醛12份；
所述氨水浓度为20%，甲醛浓度为45%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化10h,得再处理液。
芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；再处理条件为：先于温度为140℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为88:10:2。
步骤b）中的硫化条件为：温度为160℃，压力为10MPa，时间为20min。
芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
实施例2
一种芳纶纤维表面处理液， 由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
所述预处理液按照重量份数由甲苯165份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯5份、三芳基六氟磷酸硫鎓盐3份、氯化天然橡胶1份和丁腈橡胶2份组成；所述再处理液由去离子水190份、12份的增塑剂RF、氨水12份、丁吡胶乳190份和甲醛12份组成。
芳纶纤维表面处理液按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为130℃条件下塑炼18min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为20℃条件下放置2h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水32份，增塑剂RF 12份，氨水6份；2号溶液：去离子水 120份，丁吡胶乳 190份，氨水6份；3号溶液：去离子水 32份，甲醛12份；
所述氨水浓度为20%，甲醛浓度为45%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化10h,得再处理液。
芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；再处理条件为：先于温度为140℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为88:10:2。
步骤b）中的硫化条件为：温度为160℃，压力为10MPa，时间为20min。
芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
实施例3
一种芳纶纤维表面处理液， 由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
所述溶剂是水、甲苯、二甲苯和乙醇中的一种或任意比例的两种以上。
预处理液按照重量份数由甲苯165份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯5份、光引发剂3份、氯化天然橡胶1份和丁腈橡胶2份组成；所述再处理液由去离子水190份、12份的增塑剂RF、氨水12份、丁吡胶乳190份和甲醛12份组成。所述光引发剂是1- 羟基环己基苯甲酮和三芳基六氟磷酸硫鎓盐按照质量比1:1的组合物；
芳纶纤维表面处理液的制备方法，按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为130℃条件下塑炼18min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为20℃条件下放置2h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水32份，增塑剂RF 12份，氨水6份；2号溶液：去离子水 120份，丁吡胶乳 190份，氨水6份；3号溶液：去离子水 32份，甲醛12份；
所述氨水浓度为20%，甲醛浓度为45%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化10h,得再处理液。
芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；再处理条件为：先于温度为140℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为88:10:2。
步骤b）中的硫化条件为：温度为160℃，压力为10MPa，时间为20min。
芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
实施例4
一种芳纶纤维表面处理液， 由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
所述预处理液按照重量份数由甲苯165份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯5份、三芳基六氟磷酸硫鎓盐4份、氯化天然橡胶1份和丁腈橡胶2份组成；所述再处理液由去离子水190份、12份的增塑剂RF、氨水12份、丁吡胶乳190份和甲醛12份组成。
芳纶纤维表面处理液按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为130℃条件下塑炼18min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为20℃条件下放置2h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水32份，增塑剂RF 12份，氨水6份；2号溶液：去离子水 120份，丁吡胶乳 190份，氨水6份；3号溶液：去离子水 32份，甲醛12份；
所述氨水浓度为20%，甲醛浓度为45%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化10h,得再处理液。
芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；再处理条件为：先于温度为140℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为88:10:2。
步骤b）中的硫化条件为：温度为160℃，压力为10MPa，时间为20min。
芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
实施例5
一种芳纶纤维表面处理液， 由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
预处理液按照重量份数由甲苯165份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16份、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯2份、双-（3,4-环氧环己基甲基）己二酸酯3份、光引发剂3份、氯化天然橡胶1份和丁腈橡胶2份组成；所述再处理液由去离子水190份、12份的增塑剂RF、氨水12份、丁吡胶乳190份和甲醛12份组成。所述光引发剂是1- 羟基环己基苯甲酮、二芳基六氟磷酸碘鎓盐和三芳基六氟磷酸硫鎓盐按照质量比1:1:1的组合物；
芳纶纤维表面处理液的制备方法，按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为130℃条件下塑炼18min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为20℃条件下放置2h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水32份，增塑剂RF 12份，氨水6份；2号溶液：去离子水 120份，丁吡胶乳 190份，氨水6份；3号溶液：去离子水 32份，甲醛12份；
所述氨水浓度为20%，甲醛浓度为45%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化10h,得再处理液。
芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；再处理条件为：先于温度为140℃条件下处理80s，后于温度为210℃条件下处理80s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为80:19:1。
步骤b）中的硫化条件为：温度为160℃，压力为10MPa，时间为20min。
芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
实施例6
一种芳纶纤维表面处理液， 由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
预处理液按照重量份数由甲苯175份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯18份、脂环族环氧树脂6份、光引发剂4份、氯化天然橡胶2份和丁腈橡胶1份组成；所述再处理液由去离子水200份、14份的增塑剂RF、氨水14份、丁吡胶乳190份和甲醛11份组成。
所述脂环族环氧树脂是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、双-（3,4-环氧环己基甲基）己二酸酯和1,4-环己烷二甲醇双( 3,4-环氧环己烷甲酸)酯按照质量比1:1:1的组合物；所述光引发剂是2- 羟基-2- 甲基-1- 苯基丙酮、1- 羟基环己基苯甲酮和三芳基六氟锑酸硫鎓盐按照质量比1:2:1组成。
芳纶纤维表面处理液的制备按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为140℃条件下塑炼15min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为25℃条件下放置3h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.10MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水35份，增塑剂RF 10份，氨水7份；2号溶液：去离子水 120份，丁吡胶乳 190份，氨水7份；3号溶液：去离子水 32份，甲醛13份；
所述氨水浓度为20%，甲醛浓度为45%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化15h,得再处理液。
芳纶纤维表面处理液的应用，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150℃条件下处理100s，后于温度为230℃条件下处理70s；再处理条件为：先于温度为140℃条件下处理90s，后于温度为210℃条件下处理85s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为85:13:2。
步骤b）中的硫化条件为：温度为170℃，压力为11MPa，时间为19min。
芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
1材料与方法：
1.1试验地点：烟台某芳纶生产企业实验室。
1.2实验检测：根据国家标准GB/T 2942-2009，在万能试验机上对硫化试样进行T抽出测试，抽出速度为100±10mm/min，抽出测试所使用的夹具孔径为6.4mm，记录帘线粘合力值和附胶率。
1.3供试材料：实验分两次进行，橡胶分别采用天然橡胶和三元乙丙橡胶，芳纶由烟台泰和新材股份有限公司提供的无涂层对位芳纶纤维。分别按照实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比1（除脂环族环氧树脂由古马隆树脂替代外，其它制备方法均与实施例2一致）、对比2（除未加入光引发剂外，其它制备方法均与实施例2一致）、对比3（除脂环族环氧树脂和光引发剂由古马隆树脂替代外，其它制备方法均与实施例2一致）和空白（除芳纶纤维未经浸渍处理外，其它制备方法均与实施例2一致）
2结果与分析
表1为采用天然橡胶和芳纶的检测数据；表2为采用三元乙丙橡胶和芳纶的检测数据。
表1 天然橡胶和芳纶的检测数据
帘线粘合力值（N） 附胶率（%）
实施例1 183 42
实施例2 213 54
实施例3 197 46
实施例4 212 55
对比1 167 32
对比2 162 31
对比3 176 36
空白 67 0
表2 三元乙丙橡胶和芳纶的检测数据
帘线粘合力值（N） 附胶率（%）
实施例1 238 61
实施例2 251 68
实施例3 246 64
实施例4 250 67
对比1 234 57
对比2 236 57
对比3 241 61
空白 72 0
由表1和表2中数据可以看出，空白效果最差，实施例1和实施例2数据可以看出采用阳离子光引发剂的效果采用普通光引发剂；由实施例1、实施例2和实施例3数据可以看出随着阳离子光引发剂量的增多，帘线粘合力值和附胶率都在增大；由实施例2和实施例4数据比较可以得出阳离子光引发剂加入3份和4份，帘线粘合力值和附胶率变化不大，因此加入3份即可；由实施例2、对比1、对比2和对比3比较数据可以看出，采用古马隆树脂替代脂环族环氧树脂，未加入光引发剂效果均不如实施例2。

Claims (8)

1.一种芳纶纤维表面处理液，其特征在于，
由预处理液和再处理液组成；
所述预处理液由溶剂、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、树脂和橡胶组成；
所述再处理液由溶剂、增塑剂、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成；
所述溶剂是水、甲苯、二甲苯和乙醇中的一种或任意比例的两种以上。
2.根据权利要求1所述芳纶纤维表面处理液，其特征在于，所述预处理液由甲苯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂、光引发剂、氯化天然橡胶和丁腈橡胶组成；所述再处理液由去离子水、增塑剂RF、氨水、丁吡胶乳和甲醛组成。
3.根据权利要求1所述芳纶纤维表面处理液，其特征在于，所述预处理液按照重量份数由甲苯160～180份、多亚甲基多苯基多异氰酸酯16～18份、脂环族环氧树脂4～6份、光引发剂1～5份、氯化天然橡胶1～2份和丁腈橡胶1～3份组成；所述再处理液由去离子水180～200份、10～15份的增塑剂RF、氨水10～15份、丁吡胶乳180～200份和甲醛10～13份组成。
4.根据权利要求1所述芳纶纤维表面处理液，其特征在于，所述脂环族环氧树脂是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、双-（3,4-环氧环己基甲基）己二酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、4,5-环氧环已烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和1,4-环己烷二甲醇双( 3,4-环氧环己烷甲酸)酯中的一种或几种的混合物；所述光引发剂是2- 羟基-2- 甲基-1- 苯基丙酮、1- 羟基环己基苯甲酮、双（2，4，6- 三甲基苯甲酰基）苯基氧化磷、α,α’- 二甲基苯偶酰缩酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮和2,4,6- 三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷、三芳基六氟磷酸硫鎓盐、三芳基六氟锑酸硫鎓盐和二芳基六氟磷酸碘鎓盐中的一种或几种的混合物。
5.一种芳纶纤维表面处理液的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
预处理液的制备
1）制备橡胶颗粒：将丁腈橡胶和氯化天然橡胶分别在温度为120～140℃条件下塑炼15～25min，粉碎成3～5mm的颗粒，得丁腈橡胶颗粒和氯化天然橡胶颗粒；
2）制备母液：将丁腈橡胶颗粒、氯化天然橡胶颗粒加入到甲苯中，在温度为5～40℃条件下放置2～3h，得母液；
3）制备芳纶纤维表面预处理液：将多亚甲基多苯基多异氰酸酯、脂环族环氧树脂和光引发剂加入到母液中，在自转搅拌速率500r/min±50r/min，公转搅拌速率18r/min±2r/min，压力-0.15～-0.098MPa，温度25℃±5℃条件下，脱泡20～30min，即得芳纶纤维表面预处理液；
再处理液的制备
4）制备三个体系的溶液： 1号溶液：去离子水30～35份，增塑剂RF 10～15份，氨水5～8份；2号溶液：去离子水 120～130份，丁吡胶乳 180～200份，氨水5～7份；3号溶液：去离子水 30～35份，甲醛10～13份；
所述氨水浓度为15～22%，甲醛浓度为30～55%；
5）将步骤4）制备的三个体系溶液搅拌混合，混合完毕后在室温条件下熟化6～18h,得再处理液。
6.一种芳纶纤维表面处理液的应用，其特征在于，按照以下步骤进行：
a）芳纶浸渍处理：先用预处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理，再用再处理溶液对芳纶纤维进行浸渍处理：预处理条件为：先于温度为150～160℃条件下处理60～100s，后于温度为210～230℃条件下处理60～100s；再处理条件为：先于温度为140～150℃条件下处理60～100s，后于温度为200～220℃条件下处理60～100s；
b）橡胶和处理后的芳纶硫化：将经塑炼、下片和裁剪的橡胶和步骤a）处理过的芳纶一同放入模具中，用平板硫化机加压硫化，即得硫化芳纶橡胶; 橡胶、处理过的芳纶和硫磺的质量比为50～95:4～49:1～3。
7.如权利要求6所述芳纶纤维表面处理液的应用，其特征在于，步骤b）中的硫化条件为：温度为150℃～180℃，压力为8～12MPa，时间为15～40min。
8.如权利要求6所述芳纶纤维表面处理液的应用，其特征在于，芳纶纤维在橡胶中的包埋长度为10mm。
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