紫外UVB辐照PBO纤维老化机理及性能研究

通过UVB段紫外光辐照,PBO纤维在紫外老化过程中断裂强力的变化、表面形态的变化、纤维摩擦系数和接触角探讨纤维表层物理性能以及纤维在辐照过程中纤维分子结构的变化,研究PBO纤维的紫外老化机理。纤维经紫外光照射后力学性能大幅下降,20μW/cm~2照射200 h,纤维强力下降了40%,40μW/cm~2照射168 h,强力下降46%,纤维失去服用性能。PBO纤维的紫外老化首先从纤维的表层开始,表层分子结构遭到破坏,摩擦系数增加,纤维变粗糙,之后纤维口恶唑环开环,分子链断裂,表层剥落,最终剩下光滑致密疏水性强的PBO纤维芯层。     

纳米二氧化钛涂覆聚对苯撑苯并二噁唑纤维的制备及其抗紫外光照射性能

针对聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维经紫外光照射后强力下降的问题,首先采用氧等离子体对PBO纤维表面进行改性,提高其界面性能;然后在改性PBO纤维表面涂覆纳米TiO₂及有机硅整理剂制备TiO₂/PBO复合纤维;最后对复合纤维的结构和性能进行表征与分析。结果表明:当氧等离子体处理功率为200 W、处理时间为200 s时,PBO纤维表面有凹痕,纤维拉伸强力保持率大于90%,摩擦因数增大16%,接触角减小为52.7°,说明PBO纤维的表面润湿性能增大;当纳米TiO₂与硅烷偶联剂质量比为1∶1时,TiO₂/PBO复合纤维表面有沉积凸起的纳米TiO₂颗粒;用紫外光照射200 h后,TiO₂/PBO复合纤维的断裂强力下降率比PBO原纤减少30%,说明纳米TiO₂涂覆后的PBO纤维抗紫外光照射性能提高。     

纳米二氧化钛涂覆聚对苯撑苯并二(口恶)唑纤维的制备及其抗紫外光照射性能

针对聚对苯撑苯并二(口恶)唑(PBO)纤维经紫外光照射后强力下降的问题,首先采用氧等离子体对PBO纤维表面进行改性,提高其界面性能;然后在改性PBO纤维表面涂覆纳米TiO_2及有机硅整理剂制备TiO_2/PBO复合纤维;最后对复合纤维的结构和性能进行表征与分析。结果表明:当氧等离子体处理功率为200 W、处理时间为200 s时,PBO纤维表面有凹痕,纤维拉伸强力保持率大于90%,摩擦因数增大16%,接触角减小为52.7°,说明PBO纤维的表面润湿性能增大;当纳米TiO_2与硅烷偶联剂质量比为1∶1时,TiO_2/PBO复合纤维表面有沉积凸起的纳米TiO_2颗粒;用紫外光照射200 h后,TiO_2/PBO复合纤维的断裂强力下降率比PBO原纤减少30%,说明纳米TiO_2涂覆后的PBO纤维抗紫外光照射性能提高。     

低温等离子体预处理对PBO纤维性能影响的探究

分别采用低温等离子体对PBO纤维进行表面处理,在低温等离子体处理中,分别通过处理时间以及处理功率的改变来研究其对纤维性能的影响。通过单纤维拉伸性能测试,分析了等离子体处理及化学试剂处理对纤维力学性能的影响;通过SEM观察纤维表面形态的变化;通过显微镜观察纤维横截面的变化;通过IR分析纤维表面元素组成及基团的变化。     

PBO纤维的低温等离子体处理

采用低温等离子体技术对PBO纤维表面进行处理,通过单因素试验和正交试验分析了放电功率、放电时间和放电真空度对PBO纤维强力、摩擦因数的影响。结果表明:等离子体处理功率越大、处理时间越长、处理真空度越大,PBO纤维表面处理效果越强烈。等离子体处理参数为功率200 W、时间240 s、气压20 Pa。处理后的PBO纤维用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、同步热分析仪(DSC/TG)等进行性能测试,结果发现:PBO纤维经等离子体处理后,纤维表面出现明显的凹槽和凸起,表面粗糙度增加,—OH、—CH3等活性基团的引入提高了纤维的表面活性,晶格结构基本保持不变但结晶度略微下降,热学性能保持良好。     

聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)与其他纤维混纺定量分析方法研究

本文通过试验研究了聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)在常规溶剂中的质量修正系数,通过聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)与其他纤维混纺产品的试验研究了其与其他纤维混纺的定量化学分析方法,为聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)与其他纤维混纺的定量分析鉴定提供了参考。     

PBO纤维/环氧树脂复合材料的制备及物理性能

根据PBO纤维的优良性能及其较差的抗紫外性,制备出PBO纤维增强环氧树脂基复合材料,并研究其力学性能及其他性能。通过单因素试验确定合成复合材料的最佳条件:m(基体树脂)∶m(固化剂)[m(环氧树脂)∶m(聚酰胺树脂)]=1∶1、纤维质量分数为7%时,复合材料的断裂强度最佳。同时,还采用等离子体处理PBO纤维来增强PBO纤维与环氧树脂基的界面粘结性能。通过单因素试验得出最佳等离子体处理工艺条件:放电电压13 Pa、处理时间220 s、放电功率185 W。利用扫描电子显微镜、热失重分析仪、热机械分析仪、紫外透射分析仪等对复合材料的结构性能进行分析。结果表明:等离子体处理后,纤维与树脂之间的界面粘结性得到提高;PBO纤维的热分解性能被降低;抗紫外性能得到了显著提升。而环氧基复合材料的抗紫外性能、耐热性能、机械性能等都得到显著提升。     

PBO沉析浆粕抄造性能的研究

本文研究了PBO(聚对苯撑苯并二(啞)唑)沉析浆粕的抄造性能,讨论了PBO沉析浆粕与短切纤维、原纤化浆粕的配抄性能.实验结果表明,PBO沉析浆粕有着良好的分散性能;沉析浆粕与短切纤维、原纤化浆粕有着良好的配抄性能,当沉析浆粕原纤化浆粕短切纤维=433时,PBO纸页裂断长可达1.21km,撕裂指数3.13mN·m2/g,耐破指数3.19kPa·m2/g.     

高模PBO纤维的多聚磷酸预处理及分散染色北大核心

采用纯多聚磷酸对高模型PBO纤维进行预处理,对处理后纤维进行高温高压法分散染料染色,研究了酸处理温度、处理时间,以及染色温度、染色时间和染料浓度对PBO纤维的K/S值和单纤拉伸强力的影响,测试了染色前后纤维的阻燃性能,并分析了水洗和光照条件下染色纤维颜色变化情况。结果表明,采用试验染色方法能够实现对高模型PBO纤维的分散染色,优化的工艺条件为:预处理温度65℃,处理时间2 min,染色温度150℃,染色时间大于150 min。     

化学试剂PPA/NH_4Cl处理PBO纤维的影响因素分析

通过正交试验探讨化学试剂多聚磷酸/氯化铵处理PBO纤维的影响因素,讨论处理时间、复配比、多聚磷酸用量以及处理温度对纤维性能的影响,通过分析发现,多聚磷酸用量主要决定纤维的力学性能,温度主要影响纤维表面的粗糙度,处理时间、多聚磷酸用量二者影响纤维溶胀。选取力学性能最好的试验方案(A_1B_1C_1D_1方案)处理纤维,通过对原纤和处理纤维进行TG/DTA测试,分析测试SEM、纤维的直径变化,经化学试剂处理的PBO纤维仍具有优异的热性能。     

山楂水溶性膳食纤维提取工艺及结构研究

为开发山楂中的活性功效,研究提取山楂水溶性膳食纤维的影响因素及最佳工艺参数,采用正交试验对山楂水溶性膳食纤维超声波辅助提取工艺进行优化。以山楂水溶性膳食纤维得率为指标,对超声功率、pH值、超声时间、酶添加量进行试验研究。试验结果表明:最佳工艺为超声功率320 W、pH4.4、超声时间11 min、加酶量0.5%,并在最佳工艺的条件下山楂水溶性膳食纤维的得率达到了6.12%,其纯度为91.63%。山楂水溶性膳食纤维通过电镜扫描呈现葡萄状;通过粒径分析其颗粒分布集中,且平均粒径为19.5μm;通过X-衍射分析可以得出其结晶度为13.45%;通过红外分析表明山楂水溶性膳食纤维在3 450 cm~(-1)～2 900 cm~(-1)、2 900 cm~(-1)～2 800 cm~(-1)、1 647 cm~(-1)均有吸收峰,直接印证了其含有羟基、糖类亚甲基、糖醛酸等基团。     

负离子聚丙烯熔喷法非织造材料的制备及性能

采用熔喷法制备了负离子聚丙烯熔喷法非织造材料,探讨了负离子功能母粒的制备工艺和非织造材料的纺丝工艺,对负离子聚丙烯熔喷法非织造材料进行外观形态表征,测试其负离子发生能力,抗菌性能以及透湿性能。结果表明,纤维网中纤维直径变化范围为0.1~20μm,纤维的表面有颗粒状物质;当样品平方米质量30g/m~2,相对表面积≥1×10~(-3)时,其负离子发生量400个/cm~3;A样品负离子发生量为1020个/cm~3,能使空气清新洁净;加入纳米钛金粉体后材料抗菌效果好;纤维直径越小,纺织品平方米质量越小,透湿性越好;加入负离子粉体后纺织品的透湿性变差。     

纸浆纤维的试剂法改性及其对滤纸性能的影响

采用Na OH、尿素、硫脲等调配纸浆纤维改性试剂,先对纸浆纤维进行试剂改性,再采用超声波协同处理,利用改性纤维抄造高透气性能滤纸,探讨改性试剂质量分数、超声波功率、超声波处理时间等因素对改性效果的影响,通过对比分析改性前后纸浆纤维形态变化及所抄造滤纸的透气度、平均孔径、最大孔径、松厚度、零距抗张强度等指标来评价改性效果。结果表明,当改性试剂质量分数30%、超声波功率600 W,超声波处理时间15 min时,纤维改性效果最佳;且纤维发生了明显的润胀,有一定的分丝和微纤化现象,所抄造滤纸透气度由未改性的157.57 L/(m~2·s)提高到1041.16 L/(m~2·s);平均孔径由35.171μm提高到47.498μm;最大孔径由39.178μm提高到49.712μm;松厚度由3.16 cm~3/g提高到5.22 cm~3/g。     

多级微纳米纤维隔热材料的制备及其热防护性能

热防护服可以有效减少高温环境对人员的伤害，其中轻质、高效的隔热层能最大程度减少防护服对人员行动能力的限制。为了提高纤维隔热材料的性能，提出一种“限域溶胶-凝胶”原位组装策略，将聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纳米纤维溶胶填充到阻燃黏胶/芳纶水刺非织造材料(VAF-NMs)中，使其在VAF-NMs形成高孔隙率纳米纤维网络，从而制备PBO/VAF-NMs多级微纳米纤维网络毡(TNMMs)。通过瞬态平面热源法和热防护性能仪对TNNMs进行测试，其导热系数和热防护值分别为0.032 W/mK和35.2 cal/cm²,表现出优异的隔热性能和热防护性能；通过极限氧指数仪和服用舒适性测试，TNNMs的极限氧指数大于32,水蒸气透过率为2 067 g/(m²·d),透气性为103 mm/s,表现出优异的阻燃性和服用舒适性；并且TNNMs力学性能强，结构稳定，为民用和工业用热防护材料的设计提供了新思路。     

PBO和Kevlar织物的织造及性能研究

PBO(聚2,6一二澳亚苯基醚)和Kevlar(聚对苯二甲酰对苯二胺)是重要的高科技纤维,具有耐高温、抗腐蚀、高强度、高模量、易加工织布和编织等特性。为此,主要研究Kevlar与PBO的优良性能,通过Kevlar纤维与PBO纤维制作小样及其织物性能测试,进行分析研究。结果表明,无论是在军用还是民用领域,高性能织物的研发有着广阔的应用前景。     

聚对苯撑苯并二(口恶)唑纸基复合材料的增强研究

以高强度、高模量及耐高温的聚对苯撑苯并二(口恶)唑(PBO)纤维为原料,通过自制PBO浆粕制备特种纸基材料.为提高纸基材料的强度性能,首先采用浸渍树脂的增强技术,研究了树脂种类、固化条件及热压条件对PBO纸基材料力学性能的影响.并在此基础上采用了先进的低温氧等离子体处理技术改善纸基材料中纤维/树脂之间的界面结合,进一步提高了纸张的强度性能.     

PBO纤维的定性鉴别方法研究

本文通过FZ/T 01057—2007中纺织纤维鉴别试验常用方法分别研究了PBO纤维的燃烧特征、外观形态、溶解性能,根据纤维的各项特征确定了PBO纤维定性鉴别的方法。     

PBO纤维及其表面处理技术

介绍了PBO纤维的制备、结构、性能及其应用。并针对该纤维作为复合材料增强体,与树脂界面粘合性差的特点,综合评述了国内外对PBO纤维的表面处理方法。     

高性能纺织纤维PBO的产业化发展

PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)纤维是近年来出现的一种高强度、高模量、低密度的纺织纤维,其综合性能优异,被誉为"21世纪的超级纤维".     

造纸用高性能纤维分散性能的研究

通过图像分析、Zeta电位测定和纸页匀度测定,研究了PBO纤维、PBO浆粕、Kevlar纤维和AKZO浆粕在不同体系中的分散性能。研究结果表明,PBO纤维和Kevlar纤维较容易分散,而PBO浆粕和AKZO浆粕通过带电高分子聚合物和表面活性剂共同作用可以达到理想的分散效果。