PBO纤维及其改性的研究进展

简述了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维的结构与性能;详述了PBO纤维的改性研究进展。PBO纤维的改性主要是改善其抗压性能和表面粘结性能。提高微纤间相互作用或交联等方法可提高PBO纤维的压缩强度;通过酸处理、偶联剂处理、等离子体处理及电晕处理等方法可提高PBO纤维的表面粘结性能。指出表面改性仍将是PBO纤维改性研究的重点。     

PBO 纤维表面改性研究进展

简要介绍了聚苯并双恶唑(PBO)纤维的结构与性能,综述了利用等离子体、γ射线、化学试剂、超临界流体以及生物载体等进行表面改性的方法,分析了各种方法的优劣并对 PBO 纤维的应用前景进行了展望。指出利用这些介质对 PBO 进行表面处理各有利弊,因此 PBO 纤维的表面处理由以前的单一、间歇性的化学改性方法逐步向连续的、在线的以及多种手段共用的复合处理方向发展。     

PBO纤维及其复合材料性能研究

本文对具有21世纪超级纤维之称的PBO纤维的性能与其它高性能纤维进行了对比，实验数据表明PBO纤维在高性能纤维中强度最高。但PBO纤维复合材料层间剪切强度低于芳纶纤维复合材料，这是由于PBO纤维未经表面处理，纤维表面的活性低而且光滑所致。     

高性能纤维作为橡胶骨架材料的应用研究

研究聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维和聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维的工业丝性能及浸胶帘线的力学性能和粘合性能。结果表明:聚酰亚胺纤维和PBO纤维具有较高的强力和模量;聚酰亚胺纤维通过参考芳纶纤维的浸胶液配方进行浸胶处理,帘线与橡胶粘合性能良好;PEN纤维可以直接使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维的浸胶方法进行处理;玄武岩纤维采用优化浸胶液配方进行浸胶处理,完全可以实现帘线与橡胶的良好粘合;PBO纤维采用目前现有浸胶方法较难进行表面接枝处理,与橡胶粘合性能较差。     

低温等离子体对PBO纤维表面的改性

采用硅烷偶联剂处理聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维,利用常压射频低温等离子体对PBO纤维进行了表面处理,通过扫描电镜、红外光谱、光学显微镜等研究了处理时间对PBO纤维表面官能团和表面形貌的影响规律,通过单丝拔出实验测定PBO纤维基复合材料的界面剪切强度。结果表明:经过常压射频低温等离子体处理后,PBO纤维的表面形成了大量的极性基团,表面产生明显的凹坑,PBO纤维与树脂的粘接性能提高50%,纤维的拉伸强度下降5%。     

PBO与T700纤维及其复合材料的性能研究

本文对具有21世纪超级纤维之称的PBO纤维与目前在先进复合材料中广泛使用的T-700碳纤维性能进行了比较。实验数据表明，PBO纤维在高性能纤维中强度最高。但PBO纤维复合材料层间剪切强度低于芳纶纤维复合材料，这是由于PBO纤维未经表面处理，纤维表面的活性低而且较光滑所致。     

PBO纤维表面改性的研究进展

聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)由于其特殊的表层结构,与聚合物树脂基体复合时存在严重的界面不相容性。简要介绍了PBO纤维的结构与性能,综述了化学刻蚀、偶联剂处理、等离子体处理、电晕处理、辐射处理、酶处理、热处理、化学涂层和超临界液体处理等PBO纤维表面改性方法。     

PBO超级纤维研究进展及其表面处理

介绍了PBO（聚苯撑苯并二恶唑）超级纤维的制备,其结构、性能以及应用等方面的研究进展,并结合PBO纤维的特点,评述了PBO纤维表面处理的研究概况。     

低温等离子体技术处理PBO纤维的研究

介绍了PBO纤维的结构、性能及应用,阐述了低温等离子体的相关概念、分类及放电机理。将低温等离子体技术应用于PBO纤维表面性能的改善中,研究发现,经低温等离子体改性后的PBO纤维,表面变得粗糙,浸润性增强,粘着性改善,为开发PBO纤维增强树脂基复合材料以及PBO纤维层压织物功能纺织品都具有指导意义。最后,探讨了存在的技术问题,并对前景作了展望。     

PBO纤维表面改性技术的研究进展

介绍了聚对苯基苯并二噁唑(PBO)纤维的合成、结构与性能;同时,综述了目前常见的对PBO纤维表面改性方法的研究进展,如以等离子体处理、辐射处理和电晕处理等为代表的物理方法,以酸处理、偶联剂改性、共聚改性和酶处理等为代表的化学方法。     

PBO纤维表面改性与热处理研究

运用扫描电镜对自制的聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维表面进行观察,发现未经烘干的PBO纤维表面有许多的裂纹和沟槽,而烘干的纤维表面则较光滑。通过单丝拔出实验研究了偶联剂对不同表面形态纤维的表面处理情况,结果表明:用偶联剂表面处理后,纤维与树脂间的界面剪切强度得到提高,偶联剂对未经烘干纤维表面处理比对烘干纤维处理的效果要好,与原丝相比,提高率可达69.4%。对自制的PBO纤维进行了热处理,发现未烘干的PBO纤维比经烘干而干燥致密化的纤维的热处理效果要好,模量有很大提高,强度也有一定的增加。     

Effect of Surface Modification on Mechanical and Tribological Performance of Poly-p-phenylenebenzobisoxazole Fiber-Reinforced Polyimide Composite

This work examined the effect of coupling agent surface modification of Poly-p-phenylenebenzobisoxazole (PBO) fibers on mechanical and tribological performance of PBO fiber-reinforced thermoplastic polyimide (PBO/PI) composites. The results show that tensile strength and flexural strength are largely improved by coupling agent treatment. Under dry sliding conditions, coupling agent treatment is effective to reduce the wear of PBO/PI composite. The principle of improvement in interfacial adhesion between PBO fiber and PI matrix after coupling agent treatment was discussed. The surface characteristics of PBO fibers were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It is found that the content of polar groups on the surface of PBO fiber treated by coupling agent increases compared with the untreated fiber. The presence of polar groups is probably leading to an increment of interfacial binding force between fibers and matrix in a composite system, and accordingly enhances the mechanical and tribological properties.     

热处理工艺对PBO纤维拉伸性能影响

针对研究较少的聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维热处理工艺进行研究,通过控制热处理气氛、热处理温度、热处理停留时间和预加应力4个参数,对初纺丝PBO(PBO–AS)纤维的热处理工艺进行优化,得到拉伸性能大幅提高的PBO–HM纤维。利用电子织物强力仪对PBO–HM纤维的拉伸性能进行测试,发现热处理氛围为N2时PBO–HM纤维的性能更为优异;热处理温度控制在550℃以下时,热处理温度越高,热处理后得到的PBO–HM纤维的拉伸弹性模量越高,但热处理停留时间延长会使拉伸强度降低;预加应力有助于PBO–HM纤维拉伸弹性模量的增加。经分析得出,最优热处理温度为550℃,热处理停留时间为53.3 s,预加应力为5.48 c N/dtex,得到的PBO–HM的拉伸性能较优。     

热处理温度对PBO纤维性能的影响

PBO纤维因其具有高强度、高模量、高耐热性以及高化学稳定性等性能而被公认为目前综合性能最好的有机纤维。对自制的初生PBO纤维分别在500℃、550℃、600℃、650℃和700℃进行高温热处理,并对处理后纤维的力学性能、耐热性能、表面形貌以及界面性能进行测试。结果表明,500℃下热处理后PBO纤维拉伸强度最大为4.72GPa,随着热处理温度升高,纤维的力学性能下降;600℃下热处理后PBO纤维的初始分解温度最高为641.3℃;随着热处理温度的提高,PBO纤维的表面粗糙度在增加,同时其界面剪切强度(IFSS)也随着温度的升高而增大。     

酚醛树脂/PBO纤维单向复合材料的制备及性能

利用聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维与酚醛树脂制备先进复合材料,研究该单向复合材料的层间剪切性能、弯曲性能、冲击性能和动态力学性能,并分析该复合材料的吸湿脱湿行为和热氧老化行为.酚醛树脂/PBO纤维单向复合材料的层间剪切强度为21.25 MPa,弯曲强度为439.53 MPa,弯曲弹性模量为50.11GPa.     

PBO纤维热处理技术及其应用研究进展

对国内外聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维热处理工艺技术、PBO纤维热处理工艺机理研究进展、高模量PBO纤维的性能及应用进行了综述,对比了国内外成果及研究差距。阐明了国内PBO纤维关于热处理工艺研究尚处于试验阶段,虽能够小批量制备PBO高模量纤维,但与Toyobo公司产Zylon-HM纤维相比,在强度保持率、模量增长率、性能稳定性、产量及类型等方面还有差距。PBO纤维具有高强度、高模量、耐高热等性能,在航空航天、国防军工等领域的增强材料、耐高温、耐烧蚀材料之中,具有良好的应用前景和较高的市场价值。     

聚苯并噁唑(PBO)的合成及其应用研究

聚苯并噁唑(PB0)因其具有的强度大、耐高温、耐氧化、耐潮湿以及优良的热稳定性等特点，自20世纪80年代以来一直是人们关注的热点之一。综述了PB0的合成方法，如多磷酸法、中间相聚合法、三甲基硅烷基化法、对羟基苯甲酸酯法，并介绍了PB0纤维的性质，对其应用前景作了展望。     

聚对苯撑苯并双噁唑、芳纶纤维及其复合材料

研究了聚对苯撑苯并双口恶唑(PBO)和芳纶(F-12)2种纤维的结构、性能及其单向复合材料的性能。电子扫描电镜照片微观结构的研究表明,PBO纤维与F-12纤维相比较,其分子取向更高,表面更光滑,因而与树脂基体的粘接力较差;而F-12纤维因为分子表面不均匀,有微小的浅沟槽,与树脂基体的接触表面积较大,因而粘接力强。复合材料性能的研究表明,PBO纤维的单向复合材料比F-12芳纶纤维的具有更好的拉伸性能,其中拉伸强度高约34.7%,拉伸模量高约63.8%。但其层间剪切强度却很低,只有24.3 MPa。