高相对分子质量PBO的聚合及其高性能纤维的成型

以自行合成的4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐（DAR）和商品对苯二甲酸（TPA）为单体原料,以多聚磷酸（PPA）为溶剂,制备了高相对分子质量PBO聚合物．研究了PBO聚合过程中TPA单体的粒径、溶剂的浓度以及搅拌器、聚合前脱除HCl的方式对PBO聚合和所得产物分子质量的影响．结果表明,TPA粒径小、聚合结束时PPA中P2O5的浓度维持在84％左右,有利于得到高相对分子质量的PBO聚合物．新型双螺带搅拌器能提高搅拌的效果,加压脱除HCl的工艺能有效地实旌聚合的稳定控制,利用双螺杆挤出机同时完成了后聚合和液晶纺丝,得到了特性粘度（｜η｜）达到20-30dL／g的PB0聚合物,采用干喷湿法成型制备出的金黄色的PB0纤维手感柔软、拉伸强度达到4．38GPa．     

MWNTs/PBO共混纤维的制备及性能

通过原位分散方法将不同含量的多壁碳纳米管（MWNTs）引入聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）聚合体系,共混产物采用液晶纺丝法纺制成高性能MWNTs/PBO纤维。用偏光显微镜观察了MWNTs的分散状况,发现将MWNTs先预分散在多聚磷酸（PPA）中再添加可以有效地改善其分散性,热失重分析仪、强力仪研究了纤维的热稳定性能和力学性能。结果表明,MWNTs质量分数为2%的共混纤维的拉伸强度和模量分别达到4.69 GPa和128.8 GPa,比相同卷绕速度下PBO纤维提高了24.2%和23.5%,起始热分解温度也从668.9℃提高到700.8℃。MWNTs的质量分数达到5%时由于团聚严重,降低了PBO的可纺性,影响了纤维的性能。      

Effects of tension heat-set process on structures and properties of MWCN~/PEEK composite fibers

采用熔融共混纺丝工艺制备多壁碳纳米管（MWCNTs）质量分数分别为0．1％和0．5％的MWCNTs／PEEK（聚醚醚酮）复合纤维,研究了紧张热定型过程中热定型温度和降温速率对复合纤维结构和性能的影响。采用TEM、SEM、DSC、DMA、XRD和单纤维电子强力仪研究了复合纤维的形貌、结构和性能。结果表明：复合纤维的热定型温度和冷却降温速率对其杨氏模量、拉伸强度和断裂伸长率均有影响,经过热定型处理,复合纤维内部MWCNTs的取向程度明显提高。280℃热定型、1．5℃／min冷却纤维的拉伸强度达384MPa,杨氏模量为0．62GPa,断裂伸长率28％,拉伸强度和杨氏模量分别较130℃热定型纤维提高了147％和19％,获得了优化复合纤维性能的最佳工艺条件。     

聚砜的静电纺丝工艺及其产品的热处理

采用N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂制备了聚砜（PSF）静电纺丝溶液,并通过SEM研究了静电纺丝工艺对纤维形态和直径的影响。结果表明,由质量分数为20%的PSF/DMF溶液可以获得连续均匀的纤维。通过SEM、XRD、TG和力学性能测试,研究了热处理温度和时间对静电纺PSF纤维毡的形态结构、聚集态结构和拉伸力学性能的...     

石墨烯/聚酰胺6纤维的混合熔融纺丝工艺及性能EI北大核心CSCD

采用溶液混合冷冻干燥法制备了质量分数0.004%的石墨烯/聚酰胺6(PA6)粒料,再用2种工艺制备石墨烯/PA6纤维——石墨烯/PA6粒料直接熔融纺丝;石墨烯/PA6粒料加入双螺杆挤出机熔融混合、挤出、造粒、熔融纺丝。用万能试验机测试了纤维的拉伸性能;用差示扫描量热分析测试了纤维的熔融行为并计算了结晶度;用扫描电镜(SEM)观察了石墨烯/PA6纤维的微观形态。研究结果表明,微量石墨烯的加入能够显著改善PA6纤维的拉伸性能,制备的石墨烯/PA6纤维的拉伸强度和拉伸模量分别可达到270 MPa和9.4GPa;工艺一制备的石墨烯/PA6纤维的热力学性能优于工艺二;较高的熔融纺丝温度可提高纤维的拉伸强度、拉伸模量、熔点和结晶度;SEM分析表明,石墨烯较均匀地分散在PA6基体中,纤维表面均匀,无明显瑕疵。     

石墨烯/聚酰胺6纤维的混合熔融纺丝工艺及性能

采用溶液混合冷冻干燥法制备了质量分数0.004%的石墨烯/聚酰胺6(PA6)粒料,再用2种工艺制备石墨烯/PA6纤维——石墨烯/PA6粒料直接熔融纺丝;石墨烯/PA6粒料加入双螺杆挤出机熔融混合、挤出、造粒、熔融纺丝。用万能试验机测试了纤维的拉伸性能;用差示扫描量热分析测试了纤维的熔融行为并计算了结晶度;用扫描电镜(SEM)观察了石墨烯/PA6纤维的微观形态。研究结果表明,微量石墨烯的加入能够显著改善PA6纤维的拉伸性能,制备的石墨烯/PA6纤维的拉伸强度和拉伸模量分别可达到270 MPa和9.4GPa;工艺一制备的石墨烯/PA6纤维的热力学性能优于工艺二;较高的熔融纺丝温度可提高纤维的拉伸强度、拉伸模量、熔点和结晶度;SEM分析表明,石墨烯较均匀地分散在PA6基体中,纤维表面均匀,无明显瑕疵。     

PBO纤维研究进展

介绍了一种高性能有机纤维——聚对亚苯基苯并双噁唑[（poly(P-phenylene-2,6-benzobisoxazole)简称PBO]的制作、应用及结构与性能间的关系。先进的纺丝技术及高度取向的刚性分子结构使PBO纤维具备优异的力学性能(E拉＝280GPa)及热学性能，从而作为超级纤维有巨大的应用潜力。同时还简述了PBO纤维复合材料的研究现状及存在问题。     

复合抗紫外剂对PBO纤维光稳定性的影响

通过在聚合过程中同时添加有机紫外吸收剂UVA和UVP的方法制备了PBO聚合物,并通过干喷-湿纺工艺制备了含紫外吸收剂(UVA+UVP)的PBO纤维。考察了纤维的力学性能、特性粘度及表面形貌在紫外老化过程中的变化,结果表明,单独添加紫外吸收剂UVA能改善PBO纤维的紫外稳定性,而添加紫外吸收剂(UVA+UVP)则使PBO纤维的紫外稳定性进一步提高,并且都未给聚合和纺丝带来不利影响。     

聚乙烯中空纤维膜制备及微孔结构的控制

通过熔纺-拉伸(MS)法制备了聚乙烯(PE)中空纤维微孔膜,并研究了纺丝牵伸比、拉伸速率及拉比率等对膜结构和性能的影响.研究结果表明PE中空纤维的结晶度和弹性回复率(ER,%)随纺丝牵伸比的增加而增大,且随着纺丝牵伸比的增大,PE中空纤维膜的微孔结构也增大;拉伸工艺对膜的结构和性能也有很大的影响,随着拉伸速率和拉伸比率的增加,PE中空纤维膜的透气率和孔隙率均增加.     

UHMW-PAN中空纤维膜的研制及应用(4)--UHMW-PAN中空纤维膜的制备工艺

以超高相对分子质量聚丙烯腈(UHMW-PAN)为原料制备中空纤维膜,研究了纺丝方法和工艺条件对中空纤维膜力学性能的影响.实验表明,凝胶纺丝制备的中空纤维膜的韧性最好,其合适的工艺参数为:聚合物黏均相对分子质量Mv为1.29×106,纺丝溶液浓度C为3%,气隙长度L为3 cm,拉伸倍数R为14.     

PBO纤维表面超声化学处理工艺及作用机理

研究了多聚磷酸无水乙醇溶液和超声波附加作用处理聚对苯撑苯并双口恶唑(PBO)纤维表面的工艺。利用扫描电镜和纤维电子强力仪等评价了表面处理后PBO纤维的表面形貌、拉伸强度以及与环氧树脂的界面结合性能等,探讨了PBO纤维超声化学表面作用机理。结果表明,当多聚磷酸与无水乙醇体积比为1∶1、超声设备功率54W、反应时间4min时,PBO纤维的表面处理均匀,与原丝相比,单丝拉伸强度只降低了5.7%,而单丝拔出强度则提高了67.2%。超声波的空化作用导致溶液中多聚磷酸分子分散均匀性提高、羟基自由基含量增加,以及纤维表面粗糙度提高,是PBO纤维表面处理质量改善的主要原因。     

PBO纤维的合成、纺制、微相结构与性能研究进展

PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)纤维是新一代超高性能纤维，文中对PBO纤维研制开发中关于合成、纺制、微相结构与性能方面的研究作一较详细的概述。特别阐述了其结构与性能关系研究的一些最新成果。     

熔融纺丝过程优化制备细直径碳化硅纤维及其对力学性能的影响

强度、模量和柔顺性作为碳化硅(SiC)纤维重要的力学性能受到纤维直径大小的影响, 而制备工艺中的熔融纺丝过程对纤维直径起决定作用。本工作研究了纺丝温度、纺丝压力和卷绕速度对聚碳硅烷(Polycarbosilane, PCS)原纤维直径的影响, 分析了纺丝过程中纤维断裂的原因, 并初步探究了SiC纤维直径与力学性能的关系。结果表明, 在一定范围内降低纺丝温度、降低纺丝压力和提高卷绕速度均能显著减小原纤维的直径。在连续纺丝的前提下, 最优纺丝工艺下得到的PCS原纤维直径为13.5 μm。随着PCS纤维直径由18.3 μm减小至13.5 μm, SiC纤维直径则由13.8 μm减小至9.5 μm, 而SiC纤维的强度与模量分别由1.7、181 GPa提高至2.9、233 GPa, 强度分布更为集中, 柔顺性得到显著提高。     

Oxygen plasma processing and improved interfacial adhesion in PBO fiber reinforced epoxy composites

The effects of oxygen plasma processing on the improved interfacial adhesion properties of poly(1,4-phenylene-cis-benzobisoxazole) (PBO) fiber reinforced epoxy composites have been investigated in this paper. Both As-spun (AS) and high-modulus (HM) PBO fiber systems were studied. The characterization techniques included microscopy, surface analysis, and composite interfacial adhesion tests. The results showed that the high-modulus fiber surface free energy could be increased significantly by 42.2% from 46.2 to 65.7 mJ/m², while the tensile strength was only slightly decreased by 3.4% from 5.87 to 5.67 GPa. In addition, the interfacial adhesion strength of PBO fiber reinforced epoxy composite was improved by 37.5% from 32.5 to 44.7 MPa for the HM fiber system. The improvement has been attributed to the enhanced cohesive failure that dissipated more fracture energy.     

High electrical conductivity and high corrosion resistance fibers with high modulus and high strength prepared by electroless plating of gold on the surface of poly (<Emphasis Type="Italic">p</Emphasis>-phenylene benzobisoxazole) (PBO)

In an attempt to produce glittering gold fibers with high modulus and high strength, gold plating on the surface of poly(p-phenylene benzobisoxazole) (PBO) fibers was carried out by using an electroless plating method. Due to the difficulty in plating gold directly on organic and inorganic fibers, gold plating was carried out on the surface of copper-plated and nickel-plated fibers; for the latter the nickel was plated on the copper-plated fibers. Namely, composite fibers, termed PBO/Cu/Au and PBO/Cu/Ni/Au, were prepared. The morphology of plated fibers was studied by X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy and electrochemical polarization measurements. It was found that gold was uniformly plated on the PBO fiber, and the gold-plated fibers have good corrosion resistance. The electrical conductivities of the two kinds of gold-plated fibers were higher than 4 × 10⁴ S/cm, and their tensile strengths and Young’s moduli were greater than 1.9 GPa and 130 GPa, respectively, when estimated in terms of a single composite fiber.     

凝固条件对PBO初生纤维孔结构及拉伸强度的影响

研究了凝固浴条件对PBO初生纤维孔结构及拉伸强度的影响。结果表明：在考察范围内,随凝固浴温度的降低、凝固浴浓度的增大,初生纤维的孔体积总量减小,孔径分布范围变窄,优势孔的孔径分布峰数量减少,初生纤维的强度增大。随着凝固牵伸倍率（2～10）的增加,孔体积减小、优势孔的孔径分布峰数量减少;但当牵伸倍率大于10倍时,总孔体积和优势孔的孔径分布峰数量开始增加;初生纤维的强度则随牵伸倍率的增大而增长。