芳纶的表面改性研究

　　由于Nomex和基体间的粘结性能较差，且当纤维表皮受到破坏时，力学性能下降飞快，为了发挥Nomex优异的增强性能，必须对Nomex进行改性，改善Nomex表面粘结性能，增强和基材界面的结合状况。Nomex表面改性主要是为了使纤维表面取向度降低，使纤维表面增添肯定数量的活性基团。

　　物理改性是通过等离子体、电子束与超声波等物理技术，改善纤维表面的物理与化学状态，加强纤维和基体之间的相互作用，终改善纤维和基体之间的界面性能。其原理是通过对纤维表面进行浸润、刻蚀与洗涤；在纤维表面引入羟基、羰基等极性或活性基团；在纤维表面形成一些活性中央，进而引发接枝反应，改善Nomex纤维的性能。表面PU涂层技术、等离子体技术、γ-射线改性技术是主要手段。

　　化学改性办法是通过硝化/还原、氯磺化等化学反应在纤维表面引入氨基、羟基、羧基等活性或极性基团，通过化学键合或极性作用，提高纤维和基体之间的粘合强度。包含表面刻蚀技术、表面接枝技术与偶联剂改性技术。在Nomex改性的各种办法中，表面接枝技术可能是化学工作者期望使用，也是研究多的技术手段。

　　Nomex改性的前提是在不伤害纤维本体强度或对纤维本体强度影响很小的情况下，显著改善纤维和树脂基体的黏合性能。虽然目前已经浮现的或各国技术人员正在研究的改性办法很多，但真正具有突出效果并且适用于工业化大批量生产的办法很少。

　　物理改性办法相对化学改性办法更简单实现工业化操作，今后应加强这方面的深入研究，以提高Nomex及其贴合材料的各项性能。

　　化学办法改性Nomex的效果比较显著，能够提高层压材料的界面剪切性能。但由于化学法要求相应的处理方式、反应溶剂、反应时间、反应温度等反应条件，涉及车间工况腐蚀，环境安全卫生，以及后序的清洗、干燥、倒筒收丝等操作，所以普通化学法改性纤维均采纳间歇处理方式。针对该办法进展高活性的反应试剂，操纵纤维改性的反应条件，采纳延续加工的处理方式将是今后研究的进展方向。

　　（天津理工大学化学化工学院副教授 王站成）