1.一种表面改性芳纶纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0~15.0%的碱金属氢氧化物的醇溶液中,在50℃~80℃下振荡反应4~8h,得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维;
(2)在惰性气体氛围下,将表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的有机溶剂中,在50~100℃下反应10~18h,得到硅甲氧基化芳纶纤维;
(3)将铈盐和无机碱溶解在水中,搅拌20~45min,然后加入双氧水,得到悬浮液,调节悬浮液的pH至10~14后在20℃~50℃下反应10~20h,再经过水洗、过滤、干燥后,在500~
800℃下煅烧1~3h,得到纳米氧化铈;将所述纳米氧化铈、硼源和含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中,超声搅拌0.5~1.5h,再经过旋蒸、干燥后,在氮源气体氛围下,于
650℃~1050℃下煅烧3~11h,得到乱层氮化硼包覆的氧化铈粒子;
(4)将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到pH为8.3~8.8的缓冲液中,在
20℃~40℃下搅拌5~8h;然后经过过滤、洗涤、干燥,得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈;
(5)将所述硅甲氧基化芳纶纤维浸没在聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的水溶液中,在50℃~80℃下振荡4~7h;反应结束后经过洗涤、干燥,得到表面改性芳纶纤维。
2.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法,其特征在于:所述芳纶纤维为对位芳纶纤维、间位芳纶纤维;所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者它们的任意组合;所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者它们的任意组合;所述惰性气体为氮气、氩气中的一种或者它们的任意组合;所述有机溶剂为乙醇、正丁醇中的一种或者它们的任意组合;所述铈盐为硝酸铈、氯化铈中的一种或者它们的任意组合;所述硼源为硼酸、偏硼酸中的一种;所述含氮化合物为尿素、三氯氰胺、溴化铵中的一种;所述氮源气体为氮气、氨气中的一种;所述缓冲液为Tris-HCl、磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中的一种。
3.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法,其特征在于:芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没,分别停留2h~4h,而后洗涤、干燥,得到表面洁净的芳纶纤维。
4.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法,其特征在于:表面带氨基和羧基的芳纶纤维、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、有机溶剂的质量比为1∶(100~200)∶(150~350);纳米氧化铈、硼源、含氮化合物的质量比为100∶(30~50)∶(60~120);硅甲氧基化芳纶纤维、聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的质量比为1∶(2~9);铈盐和无机碱的质量比为100∶(20~50)。
5.根据权利要求1所述表面改性芳纶纤维的制备方法制备的表面改性芳纶纤维。
6.一种硅甲氧基化芳纶纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)芳纶纤维依次在丙酮、石油醚、去离子水中浸没,分别停留2h~4h,而后洗涤、干燥,得到表面洁净的芳纶纤维;
(2)将表面洁净的芳纶纤维浸入质量浓度为5.0~15.0%的碱金属氢氧化物的醇溶液中,在50℃~80℃下振荡反应4~8h,得到表面带有氨基和羧基的芳纶纤维;
(3)在惰性气体氛围下,将表面带氨基和羧基的芳纶纤维浸入含有γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的有机溶剂中,在50~100℃下反应10~18h,得到硅甲氧基化芳纶纤维。
7.一种聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将铈盐和无机碱溶解在水中,搅拌20~45min,然后加入双氧水,得到悬浮液,调节悬浮液的pH至10~14后在20℃~50℃下反应10~20h,再经过水洗、过滤、干燥后,在500~
800℃下煅烧1~3h,得到纳米氧化铈;
(2)将所述纳米氧化铈、硼源和含氮化合物分散在由乙醇和水组成的混合溶液中,超声搅拌0.5~1.5h,再经过旋蒸、干燥后,在氮源气体氛围下,于650℃~1050℃下煅烧3~11h,得到乱层氮化硼包覆的氧化铈粒子;
(3)将乱层氮化硼包覆氧化铈粒子和盐酸多巴胺加入到pH为8.3~8.8的缓冲液中,在
20℃~40℃下搅拌5~8h;然后经过过滤、洗涤、干燥,得到聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈。
8.根据权利要求6或者7所述制备方法制备的硅甲氧基化芳纶纤维或者聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈。
9.权利要求8所述硅甲氧基化芳纶纤维或者聚多巴胺改性乱层氮化硼包覆氧化铈在制备权利要求5所述表面改性的芳纶纤维中的应用。
10.权利要求5所述表面改性的芳纶纤维在制备耐紫外材料中的应用。