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。     

紫外光照射对PBO纤维结构与性能的影响

采用UVA,UVB,UVC 3种波段紫外光分别对聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维进行照射,研究了不同照射时间下PBO纤维的结构与性能。结果表明:PBO纤维经不同波段紫外光照射6 d时,UVA照射后纤维噁唑环稳定性降低,断裂强力下降率为5.42%,UVB照射后纤维噁唑环开始发生开环,断裂强力下降率为13.46%,UVC照射后纤维噁唑环已打开,断裂强力下降率为18.96%;经UVA,UVB,UVC照射13 d后,PBO纤维断裂强力下降率分别为19.36%,38.65%,53.13%,PBO纤维大分子均遭到破坏;UVC照射后PBO纤维起始分解温度下降至51℃,UVA,UVB照射后PBO纤维基本能保持自身良好的热学性能;PBO纤维最敏感的紫外光是UVC,其次是UVB,最后是UVA。     

国产PBO纤维的性能及形貌研究

采用扫描电子显微镜、元素分析仪、热分析仪以及复合材料单向环(NOL)法等对国产聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维和东洋纺Zylon纤维的形貌、元素组成、热性能和力学性能进行了比较分析。结果表明:Zylon纤维单丝直径约为12μm,国产PBO纤维直径稍大,约为20μm;Zylon纤维表面较为光滑和致密,国产PBO纤维表面存在微小的浅沟槽;国产PBO纤维的断裂强度最高达5.36 GPa,模量最大为239 GPa,分别比Zylon纤维低7.6%和14.6%,但其NOL环的层间剪切强度最高达26 MPa,比Zylon纤维制备的复合材料高14%;国产PBO纤维与Zylon纤维的组成基本一致,但其耐热性能优异,在氮气中的分解温度大于676℃,在空气中的分解温度大于634℃,分别比Zylon纤维高6℃和23℃。     

PBO的合成及其纺丝技术研究进展

概述了聚对苯撑苯并二(?)唑(PBO)及PBO纤维国内外的发展现状;详述了PBO的合成方法:对苯二甲酸法、对苯二甲酰氯法、三甲基硅烷基化法、对苯二甲酸盐法、对羟基苯甲酸酯法等,以及PBO纤维的制备:液晶纺丝法和静电纺丝法;建议今后国内PBO纤维的发展应开发具有自主知识产权的高性能PBO纤维生产技术。     

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。     

超高性能PBO纤维的最新研究进展

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维被称为21世纪的超级纤维,在强度、模量、耐高温、阻燃等方面具有超高的综合性能,PBO纤维的开发和应用具有重要的战略意义。综述了超高性能PBO纤维的国内外最新研究进展,详细介绍了PBO纤维的制备方法、性能及其应用情况,并提出了PBO纤维的发展建议。     

聚对苯撑苯并二噁唑溶液单孔纺丝条件的研究

由4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)和对苯二甲酸(TA)在多聚磷酸(PPA)中进行缩聚反应制得聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)聚合物溶液,然后在液晶状态下采用干喷湿纺技术得到PBO纤维。为了提高PBO纤维的力学性能,用灰色关联法研究了单孔纺丝时各种纺丝条件对PBO纤维力学性能影响的关联序,深入研究了纺丝温度、纺丝压力、气隙段长度、纺丝速度对纤维力学性能的影响,探讨了各因素的影响机理。     

PBO纤维复合材料的研究及进展

聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维表面化学惰性较强,应用方面受到了较大的限制。PBO纤维经表面改性后可与其它化合物形成复合材料,如PBO树脂基增强复合材料以及PBO纤维纳米复合材料等,PBO纤维复合材料凭借优异的力学及化学性能在各领域都获得了较大的应用及发展。介绍了PBO树脂基增强复合材料和PBO纤维纳米复合材料的应用及发展。近些年,PBO纤维复合材料已经逐步取代传统的金属材料。但是目前PBO纤维复合材料仍有较大的研究空间,其开发对于航空、航天和国防等高新技术领域材料及产品更新换代具有重要意义。     

PBO纤维界面改性研究

介绍了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)单体的盐酸盐合成及其优缺点;阐述了PBO的对苯二甲酸法、对苯二甲酞氯法、三甲基硅烷基化法、五氧化二磷调节法及预聚合法的合成方法及其优缺点;简述了PBO的纺丝方法。分析了PBO纤维的物理化学性能,对其各项性能做了比较;论述了PBO纤维界面改性界面理论及改性处理方法。指出PBO纤维的综合性能优异,应加大PBO规模的生产方法和界面改性研究,实现PBO纤维的规模化生产。     

聚对苯撑苯并双噁唑纤维改性技术的研究进展

介绍了近年来聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维的改性方法,并对今后PBO纤维的改性方向进行了展望。PBO纤维的改性主要是采用碳纳米管、石墨烯等纳米粒子及第三单体对PBO纤维进行共混复合及原位共聚改性,从而提高PBO纤维的力学性能、热学性能、表面性能及耐老化性能等。今后应加强改性体PBO基体的共聚改性机理及改性体对PBO聚合、纺丝过程的影响研究,探索多种改性技术的混合使用或新的改性技术,从而制备出更优异的高性能PBO纤维。     

两种高性能纤维研究进展

简介了聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维和聚二羟基苯撑并吡啶双咪唑(PIPD)纤维的发展历史、制备方法,性能及应用,着重对PBO纤维和PIPD纤维最近几年研究的热点和方向进行了综述.     

PBO纤维的老化与防护

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维在应用过程中老化现象严重,研究其老化机理与防老化措施具有十分重要的意义。对国内外PBO纤维老化的最新研究进展进行了综述,PBO纤维的老化主要是光老化、原子氧老化以及湿热老化,并提出了相应的老化机理及防护措施。建议今后PBO纤维的防老化研究应着重在PBO的合成过程中增加其立构规整性,使PBO的相对分子质量分布变窄,同时,改进PBO的聚合、纺丝及后处理工艺,另外,还需进一步探索高模量PBO纤维的老化机理及防护措施。     

PBO纤维稳定性的研究进展

介绍了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维的热分解行为、热分解机理、水解稳定性、光稳定性及化学稳定性等方面的研究进展。PBO纤维的热稳定性和化学稳定性优良,其水解稳定性和光稳定性较差。通过热处理可提高PBO纤维的强度和模量。指出应进一步研究PBO纤维的稳定性,提高其性能,扩大应用领域。     

聚对苯撑苯并二嗯唑纤维展望

介绍了聚对苯撑苯并二嗯唑（PBO）纤维的性能特点、单体和聚合物合成及液晶纺丝制造工艺,综述了PBO纤维近30年来在国内外发展的技术进展及其应用前景,并对今后国内PBO纤维的发展提出了建议。     

PBO纤维的结构和性能

<正>1关于PBO纤维聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维是目前商业化的有机类高强度、高模量纤维中具有最高强度、模量和耐热性的超级纤维。本文介绍了PBO纤维的概况和应用。PBO的聚合反应和分子结构如图1     

聚对苯撑苯并二恶唑纤维发展概况与应用前景

介绍了聚对苯撑苯并二恶唑（PBO）纤维的性能特点、单体和聚合物合成及液晶纺丝制造工艺,综述了PBO纤维近30年来在国内外发展的技术进展及其应用前景,指出PBO纤维是一种高强度、高模量、高热稳定性和高耐化学腐蚀性的新型纤维,在高温过滤、电子电气、合成材料、安全防护、国防军工、交通运输、航空航天、桥梁工程、建筑建材等20多个工业领域都有广泛的应用,并对今后国内PBO纤维的发展提出了建议。     

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%。     

聚对苯撑苯并二噁唑纤维展望

介绍了聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维的性能特点、单体和聚合物合成及液晶纺丝制造工艺,综述了PBO纤维近30年来在国内外发展的技术进展及其应用前景,并对今后国内PBO纤维的发展提出了建议.     

PBO纤维及其表面改性技术的研究进展

本文对聚对苯撑苯并二嗯唑纤维（PBO纤维）的结构、制备、性能及应用等方面作了详细介绍。综述了近几年来国内外对PBO纤维表面改性研究的进展情况。     

聚对苯撑苯并噁唑纤维的抗紫外光老化研究进展

综述了近年来聚对苯撑苯并噁唑(PBO)纤维抗紫外光老化改性的最新研究进展,探讨了紫外光降解老化过程和对光老化机理的推测,指出完善PBO纤维的内部结构和添加抗紫外光老化剂均可改善PBO纤维的紫外光稳定性。介绍了几种抗紫外光老化改性的方法,并讨论了它们各自的优缺点。目前抗紫外光老化研究主要集中在如何提高PBO纤维基体和抗紫外光老化剂之间的相容性。