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。     

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.     

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。     

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℃。     

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。     

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。     

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纤维的开发及应用

详细介绍了聚苯并双噁唑(PBO)的合成方法、PBO纤维的制备方法、PBO纤维的改性方法以及PBO纤维的主要应用领域,并对我国PBO纤维的研究开发及应用提出了建议。PBO的合成方法主要有对苯二甲酸法、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;PBO纤维的制备主要有液晶纺丝法和静电纺丝法;PBO纤维的改性方法主要有化学处理法、共聚处理法、偶联剂处理法、等离子体处理法及辐射处理法;PBO纤维主要应用于耐热性能材料及力学增强材料。我国PBO纤维的研究开发应注重产学研结合,从提高单体4,6-二氨基间苯二酚的纯度及PBO的特性黏数,优化单体合成、聚合及纺丝技术等环节着手,促进PBO纤维的产业化。     

低温等离子体改性PBO纤维粘着性初步研究

采用低温等离子体技术处理聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维,并设计正交实验和剥离实验,通过测试改性前后PBO纤维与聚四氟乙烯(PTFE)膜之间的剥离强力和剥离功来反映粘结牢度,并验证了改性后PBO纤维粘着性的改善。研究发现:在实验条件下,改性后的PBO纤维与聚四氟乙烯膜之间的剥离强力和剥离功最大可提高58.7%和52.7%,粘结牢度增强,粘着性改善;并通过扫描电镜也观察到改性后PBO纤维粗糙程度增加,同时预测了表面粗糙程度与粘着性有一定的联系。     

对位芳纶的合成及纺丝工艺研究进展

介绍了合成对位芳纶的界面缩聚法、直接缩聚法、低温溶液缩聚法、酯交换法、气相合成法等主要方法。详细论述了已工业化的对位芳纶成纤方法如：一步法工艺、两步法工艺及其芳纶浆粕纤维的制备方法,指出生产对位芳纶采用低温溶液缩聚法的合成、原液纺丝法纺丝的工艺,是我国对位芳纶实现工业化的合适路线。     

聚苯并双噁唑类聚合物的合成及改性

简述了聚对苯撑苯并双(?)唑(PBO)的合成方法,详述了直链烯烃型、稠环芳烃型、联苯取代基型、杂环型聚苯并双(?)唑类聚合物的合成方法。综述了等离子体处理法、偶联剂处理法、电晕处理法等一系列PBO纤维表面改性技术的研究进展,通过介绍PBO／碳纳米管复合材料和PBO／粘土复合材料的合成技术,简析了PBO的纳米改性的研究。指出聚苯并双(?)唑聚合物研究将集中在合成高相对分子质量的聚合物合成技术,通过纳米改性及表面改性提高其性能,扩大应用领域。     

高性能PBO纤维的开发和应用

主要阐述了世界PBO纤维的发展、东洋纺PBO纤维的生产和国内对PBO纤维的研究开发,以及PBO纤维在光缆增强材料、航海、航天航空、特殊工业等方面的广泛应用。     

PBO纤维生产工艺的研究

以4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)和对苯二甲酸(TPA)制成复合盐,再以多聚磷酸为溶剂,添加五氧化二磷,制备出PBO聚合物。通过双螺杆挤出机和喷丝板挤出,在水溶液中凝固成型,经过洗涤、干燥等过程,最终卷绕成型。制成的纤维抗拉强度可以达到33 cN/dtex,制成的PBO聚合物特性粘度可以达到56 dL/g。     

PBO纤维的性能及应用

介绍了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维的结构特点、性能及应用。PBO纤维分子沿轴向高度取向,其强度和初始模量高,具有耐热、阻燃、耐冲击、耐弯曲疲劳和耐化学稳定性等优良性能。PBO纤维在耐热材料、增强材料、防弹抗冲击材料以及航空领域与军事领域广泛应用。     

酸处理MWNTs对PBO／环氧界面性能的影响

多壁碳纳米管经过强氧化性酸的处理后,经XPS表征结果得出表面含有羧基的碳纳米管（MWNTs—COOH）。MWNTs—COOH经过超声处理后放入4,6-二氨基间苯二酚和对苯二甲酸的多聚磷酸体系中,原位聚合得到MWNTs—COOH／聚对苯撑苯并双嗯唑（PBO）复合材料,经液晶纺丝得到MWNTs—COOH／PBO纤维。用纤维界面分析仪测试MWNTs—COOH的加入对PBO纤维／环氧树脂界面剪切强度的影响。通过SEM和AFM对纤维的表面形貌进行观察,可看出MWNTs—COOH的加入改善了PBO与环氧树脂的界面强度。     

Synthesis and Properties of Poly[p-(2,5-dihydroxy)-phenylenebenzobisoxazole] Fiber

The novel polymer poly[p-(2,5-dihydroxy)-phenylenebenzobisoxazole] (PBOH) fiber was synthesized in the presence of 2,5-dihydroxyterephthalicacid (DHTA) and 4,6-diamino-1,3-benzenediol in poly(phosphoric acid) (PPA) using typical polycondensation conditions. The crystalline solutions of liquid PBOH in PPA were spun into fibers using dry-jet wet spinning. Furthermore, the thermostability and mechanical properties of PBOH were compared with poly(p-phenylene-2,6-benzoxazole) (PBO) in order to investigate the relationship between the chain structure and properties. The results indicated that the thermal degradation temperature of PBOH was above 750K and the tensile strength of the PBOH fiber was 3.1GPa, which were much lower than those of PBO fiber. The compressive strength of PBOH fiber was 331 M Pa, which was slightly higher than that of PBO fiber. In addition, molecular simulation was employed to explain why the compressive strength of PBOH fiber did not increase significantly compared to PBO fiber.     

聚对亚苯基苯并二(噁)唑合成新路线及其制备新技术

为进一步提升聚对亚苯基苯并二噁唑（PBO）材料的性价比并促进其工业化,研究了以4,6-二硝基间苯二酚为原料,先选择还原制得4-氨基-6-硝基间苯二酚盐酸盐,进而与对甲氧羰基苯甲酰氯进行缩环合获得苯并噁唑化合物,再催化加氢合成AB型PBO新单体2-(对甲氧羰基苯基)-5-氨基-6-羟基苯并噁唑（MAB）,最后自缩聚反应制备PBO的新路线和新方法.结果表明：该方法具有原料易得、反应条件缓和、中间体稳定等新技术优势.合成的PBO树脂总收率达64%、特性黏数η>10 dl&#8226;g^-1,新单体MAB的纯度>98%,具有稳定性优异和缩聚基团完全等当比等性质,以及均缩聚时间<20 h和过程易操作等技术特点,均为4,6-二氨基间苯二酚（DAR）共缩聚路线所难以比拟的.其综合经济性优于三氯化苯经DAR共缩聚的工业化路线,有望发展成易于实施PBO产业化的一项新技术.     

我国对苯二甲酸生产技术进展及市场分析

介绍了近年来我国对苯二甲酸(PTA)的生产技术进展,分析了其生产、消费现状及发展前景,提出了我国对苯二甲酸行业今后的发展建议。