PBO纤维的防紫外线改性研究进展

介绍了PBO纤维的结构、纺丝合成、性能及应用。针对PBO纤维耐紫外线性能差的缺点而进行的研究,包括纺丝过程改性PBO纤维,涂覆法改性PBO纤维,酸、碱、酶等化学法表面改性PBO纤维,以及等离子体等表面改性PBO纤维的方法。     

PPTA纤维的光老化机制及其防紫外改性研究进展

聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维具有高强高模、耐高温及轻质等优点，广泛应用于国防安全、航天航空、交通运输和光纤光缆等领域。但PPTA纤维极易发生紫外光老化降解，对其进行防紫外改性可提高其在户外环境下的使用寿命。综述了PPTA纤维的光老化机制，并着重介绍了PPTA纤维的防紫外改性研究进展，其中化学改性方法易使PPTA纤维力学性能下降，物理改性方法则对设备要求较高，尚需探究无损化、低成本的防紫外改性产业化方法。     

PBO纤维老化性能影响因素的研究进展

综述了PBO纤维的老化因素研究,主要是光老化和湿热老化研究。并通过纤维分子结构、表面形态和PBO合成方法方面推测了PBO纤维可能的老化机理,同时综述了老化性能改善方法及其应用。     

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。     

紫外光辐照对PBO纤维老化性能的影响

在研究PBO纤维理化性能的基础上,探讨紫外光、化学试剂对PBO纤维老化性能的影响。在20 W的365 nm紫外UVA(20μW/cm~2)、308 nmUVB不同光照强度(20、26、40μW/cm~2)辐照下,探讨PBO纤维的理化性能。通过力学性能研究PBO纤维物理性能的变化;通过红外光谱、X射线衍射(XRD)研究纤维大分子结构变化;通过研究热学性能,为PBO纤维性能提升、染整加工、复合材料制备等应用提供依据。     

PBO纤维纸基复合材料的热老化及高温力学性能研究

本研究采用湿法成形技术制备了聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纸,将其浸渍聚酰亚胺（PI）树脂后,得到PBO纤维纸基复合材料（PBO/PI),随后对PBO/PI进行300℃的老化,并在300℃下测试了其拉伸性能。将PBO/PI与模拟蜂窝格壁的间位芳纶浸渍纸（PMIA/PI）进行对比,分析了老化和高温对PBO/PI和PMIA/PI力学性能的影响。结果表明,在300℃的高温老化下,由于材料微裂纹的产生及扩展,二者拉伸强度均呈下降趋势,但老化前后PBO/PI的强度均比PMIA/PI更强。动态力学性能显示,老化前后PBO/PI的储能模量大于PMIA/PI的储能模量,说明PBO/PI的刚性比PMIA/PI大,在高温下仍不易发生变形。在300℃的高温拉伸测试下,PBO/PI的拉伸强度和保持率均比PMIA/PI要高。PBO/PI在常温及300℃高温下的力学性能均优于PMIA/PI,PBO纤维制备的复合材料可用于需要高的抗变形和热稳定性的承重结构和蜂窝部件中。     

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。     

纺织材料抗紫外改性的研究进展

过度紫外线辐射对人体是有害的,很有必要利用纺织品来有效地阻挡其对人体的危害。因此,开发抗紫外纤维及其纺织品在重要意义。本文简要介绍了纤维及其纺织品抗紫外辐射的原理、影响因素以及提高纤维及其纺织品抗紫外辐射功能的方法,对纺织材料抗紫外整理技术进行了讨论,着重介绍了表面改性、本体改性等抗紫外整理方法及其研究现状。此外,对目前较常用的抗紫外整理技术的优缺点进行了评价,并对这些抗紫外整理技术的发展方向进行了展望。     

锌氨改性竹浆纤维的抗紫外性能研究

用锌氨溶液处理竹浆纤维使其功能化,得到锌氨改性竹浆纤维。对改性的竹浆纤维织物进行水洗牢度实验,从锌氨溶液的配制质量浓度、处理试样的烘干条件及抗紫外效果的耐久性等3个方面研究了锌氨改性竹浆纤维的抗紫外性能。结果表明:通过锌氨溶液处理,赋予了竹浆纤维很好的抗紫外性能,完成了功能化改进;同时改性的竹浆纤维具有一定的水洗牢度;锌氨溶液的浓度在0.1 mol/L以上时,处理后的改性竹浆纤维的抗紫外性能较佳,其UPF值超过50,水洗240 min后,抗紫外性能基本保持不变。由于锌无味无害,且改性后的锌氨竹浆纤维织物呈白色,对染色也不会有影响。     

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。     

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。     

染色对聚芳噁二唑纤维抗紫外老化性能的影响

研究聚芳噁二唑(POD)纤维的紫外辐射老化性能,初步探讨其分散染料染色对抗紫外老化性能的影响。随着紫外辐射时间的延长,纤维的断裂强力、断裂伸长率及浓硫酸溶液黏数均呈严重的下降趋势。经48 h紫外辐射后,纤维表面由光滑变得粗糙,并产生一定的裂痕。该纤维经分散染料染色后,其抗紫外老化性能得到一定改善。同类染料染色时,染料用量越大,对纤维抗紫外老化性能的改善效果越明显,虽上染百分率有所降低,但总体效果比较理想。     

芳砜纶ZnO抗紫外老化改性及其性能研究

在室温条件下,用一定质量分数的NaOH溶液对芳砜纶进行预处理,然后用自制ZnO分散液对芳砜纶进行高温高压改性处理。经紫外老化仪试验证明,改性处理可有效改善芳砜纶的抗紫外老化性能。     

石墨烯改性蚕丝的制备方法及其应用研究进展

为优化蚕丝纤维和石墨烯材料的相互结合作用并进一步增强和丰富蚕丝纤维的性能和用途,扩大其在纺织及生物医疗柔性可穿戴领域的应用,详细介绍了石墨烯及其衍生物材料通过内在改性法和外在改性法制备蚕丝材料的方法及应用,并对比分析了各种方法的优缺点,简要介绍了改性蚕丝材料中氧化石墨烯化学还原法和高温还原法的特点。阐述了在力学性能、导电性能、抗紫外线性能、抗菌性能、防污/防水性能等方面,石墨烯改性蚕丝的工作机制及研究进展。综述了石墨烯改性蚕丝材料的性能及其在智能传感器纺织品领域的应用现状,最后展望了石墨烯改性蚕丝材料的研究及发展方向,以期拓宽其应用。     

毛型阻燃产品中聚芳噁二唑纤维的紫外老化研究

文章对聚芳噁二唑纤维的紫外老化现象和机理以及染色处理对纤维抗紫外性能的影响做了系统研究。结果表明,随紫外辐射时长的增加,纤维的断裂强力和断裂伸长率均呈现严重的下降趋势,表现出较差的抗紫外性能。红外光谱分析得出纤维大分子经紫外老化后生成羧酸羰基,老化过程为氧化反应。紫外光谱表明纤维大分子链中共轭体系未受影响,表明噁二唑基团在紫外辐射过程中相对稳定。因此,纤维大分子链的断裂点为残余酰肼基团。纤维经分散染料染色后,其抗紫外老化性能得到一定改善。染料能吸收紫外区域(210～400 nm)的光波,表现出类似于紫外线吸收剂的作用。且对比得出,蒽醌类分散染料对纤维的保护作用优于偶氮类分散染料。     

PBO纤维化学法表面改性的研究

采用表面蚀刻结合润胀的化学方法对PBO纤维进行表面改性,利用扫描电镜和比表面积测定仪研究了该方法对PBO纤维表面形态的影响.研究结果表明,PBO纤维经质量分数1.0%的蚀刻液S处理3min能得到较好的蚀刻效果;蚀刻后的PBO纤维再经润胀剂K润胀、物理剪切后,纤维表面变得粗糙且形成分丝结构,纤维比表面积得到很大提高,从0.73m2/g增大到10.88m2/g.粗糙程度的增加和纤维之间接触界面的增大,增强了纸页中PBO纤维之间的物理交织.     

改性聚芳噁二唑纤维的热氧老化性能

 采用热氧老化方法,研究了改性聚芳噁二唑纤维在200℃、250℃和300℃下的热氧老化趋势,并同间位芳纶和聚酰亚胺纤维进行了对比。结果表明：在200℃下经过80天的热氧老化,改性聚芳噁二唑纤维的断裂强度保留率接近90%,在250℃下经过65天的热氧老化,它的断裂强度保留率在60%以上,在300℃经过25天的热氧老化,其断裂强度保留率依然大于70%;同时对改性聚芳噁二唑纤维在高温热氧老化后的线密度测试表明,线密度没有明显变化,纤维在200℃、250℃和300℃下尺寸变化较小。     

PBO纤维水解降解机理探讨

PBO纤维是非常强的合成纤维,是新一代的超高技术纤维,具有极好的力学性能和热性能,非常好的模量、强度和极强的耐化学品性,这些性能使PBO纤维成为高技术用的最佳材料。制造工艺对它的力学性能影响很大。PBO在高温和高相对湿度下将发生水解降解,压缩了它的应用范围。了解降解机理及其影响因素,对于更好地利用PBO是极为重要的。     

聚多巴胺诱导纳米TiO_2自组装改性PP纤维及其抗紫外性能

采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO_2),利用聚多巴胺(PDA)的高黏附性对聚丙烯纤维表面进行修饰,再将纳米TiO_2与PP纤维表面的PDA结合,制备抗老化聚丙烯纤维。结果表明:制备的纳米TiO_2被成功改性到PP纤维表面,并在PP纤维表面形成了均匀、致密,且牢固结合的纳米TiO_2薄膜层。经长时间紫外光照射后,改性后的PP/PDA/TiO_2纤维的强力比原PP纤维有明显提高,且强力下降速率明显降低;改性后PP/PDA/TiO_2纤维的抗紫外光老化能力也有显著提升。     

防紫外辐射机理及产品研究

概述了紫外辐射对人类的影响,着重讨论了纺织品防御紫外辐射的特性和提高纺织品抗紫外辐射能力的措施等,介绍了国内外新型抗紫外辐射纺织品（包括纤维改性,添加整理剂等）一些性能,评估及信息。