PBO纤维的性能及应用

阐述了PBO纤维的结构、性能和应用领域,为PBO纤维的研究提供理论依据,并对PBO纤维的未来发展进行了展望。     

超级纤维PBO的性能应用及研究进展

在系统介绍21世纪超级纤维及工业材料PBO（聚对苯撑苯并二恶唑）的优异性能与应用领域的基础上，重点叙述了经新单体4，6－二氨基间苯二酚盐酸盐与对苯二甲酸及其衍生物进行缩合共聚制备PBO基体，进而加工成纤维等技术研究的起源和发展，以及当今美国Dow化学,日本Toyobo公司和Nissan化学公司等专利技术的进展，同时针对存在的问题预测了PBO的发展趋势，建议性地提出了国内急需发展PBO研究的目标，内容及今后的方向，即提高新单体的纯度和稳定性，降低成本是PBO技术研究中首要解决的实际问题，而不同的聚合方式，缩聚新技术及单体合成的新方法则是今后十年内PBO材料进一步研究的新内容。     

高性能PBO纤维

PBO（聚对苯撑苯并双恶唑）纤维是目前比强度、比模量最高的纤维之一,被誉为2l世纪的超级纤维。PBO分子结构中无弱键,加之采用液晶纺丝工艺使得其纤维分子高度取向,因此,其具有优异的力学和耐热等性能。哈尔滨工业大学的研究人员经过近10年的系统研究,在PBO纤维的制备方面积累了极具价值的技术、丰富的经验和大量的数据,并已获得具有自主知识产权的创新技术和成果,相关技术获国家技术发明二等奖。该项目为《军用技术转民用推广目录（2013年度）》中新材料领域的推荐项目。     

聚对亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维的载体染色

选取四种常用于涤纶分散染色的载体,用于经多聚磷酸预处理PBO纤维分散染料高温高压染色,通过比较不同载体染色后纤维的染色深度(K/S值),发现邻苯二甲酰亚胺和苯甲酸苄酯在PBO纤维分散染色过程中具有显著的促染作用。研究了改变载体用量、染色温度、染色时间、染料用量对染色纤维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和色牢度。结果表明,载体染色法适用于PBO纤维的分散染色,其理想染色条件为:载体用量4 g/L,染色温度150℃,染色时间大于120 min。     

高浓度强质子酸溶液对HM型PBO纤维物理性能的影响

采用差热分析、极限需氧指数、表面自由能、X射线电子能谱和模型物吸附等方法,对强质子酸处理前后HM型PBO纤维的主要性能变化进行了考察。强质子酸溶液能够对于纤维表面产生显著的潜离子化,酸处理后PBO纤维表面出现了C=O和C-N等由于水解反应而产生的极性基团,氧元素的含量增加,增加了纤维表面的极性,提高了纤维的表面自由能和润湿性能,增强了纤维对含负电荷小分子物质的吸附能力,但是PBO纤维本体的超分子结构没有发生根本性改变,其热稳定性能基本得到保持,且PPA处理试样阻燃性有小幅提高,几乎不影响其高性能纤维的基本特性。     

分散染料在多聚磷酸处理PBO纤维上的吸附热力学研究

采用热力学方法研究了分散染料在经多聚磷酸处理的PBO纤维上的吸附机理。通过比较染料分子在涤纶和未处理PBO纤维上的吸附,发现后一吸附过程为Langmuir-Nernst混合型,染料分子与纤维的结合力主要为范德华力,而且吸附过程为放热过程,吸附类型转变点的饱和吸附量为1.046 mg/g,并利用Gibbs-Helmholts公式计算得到了该吸附过程的染色亲和力、染色热、染色熵等热力学参数。     

高性能纤维的性能及应用

高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途,或具有特殊功能的化学纤维。简述了高性能纤维的基本分类,并介绍了芳纶纤维、PBO纤维、碳纤维、玻璃纤维四种高性能纤维的性能及应用,并分析了高性能纤维今后的发展趋势。     

几种化学试剂处理PBO纤维及其力学性能的影响研究

采用氯化铵、乙酸及尿素三种化学试剂对PBO纤维进行处理。在相同处理温度条件下,探讨低浓度试剂与高浓度试剂对纤维断裂强度、初始模量和断裂伸长率三种力学性能的影响;在相同浓度处理条件下,探讨室温(25℃)与中温(50℃)条件下,纤维三种力学性能的变化。高浓度氯化铵使单纤强力受到损伤,高浓度乙酸使得单纤强力略有提高,高浓度尿素对单纤强力损伤有修复功能,提高单纤强力。高浓度的氯化铵和乙酸使得纤维的初始模量均有所降低,高浓度尿素使得纤维的初始模量增大。高浓度的三种化学试剂均提高纤维的断裂伸长率。温度对纤维的影响:氯化铵处理时主要影响纤维的初始模量,乙酸处理时中温使纤维断裂伸长率降低,低浓度尿素中温降低断裂伸长率,高浓度尿素中温增加断裂伸长率。     

八聚(γ-氨丙基)倍半硅氧烷盐酸盐对PBO纤维抗紫外改性

选取八聚(γ-氨丙基)倍半硅氧烷盐酸盐作为抗紫外剂,用于PBO纤维浸轧-焙烘法抗紫外改性,通过改变多聚磷酸预处理和氨基POSS改性工艺条件,发现纤维表面引入笼型POSS后,可以显著提高纤维的抗紫外性能,得到理想改性条件为:POSS用量6 g/L,改性温度230℃,改性时间2 min,溶液酸碱值p H值为8。结合氨基POSS溶液对紫外光的选择性吸收特性,比较了纤维改性前后和紫外光照射前后的单纤强力、超分子结构、表面形态和阻燃等性能,证实了氨基POSS在紫外光照射过程中能够有效保护纤维的基本结构。     

酸稳定化4,6-二氨基间苯二酚及其聚合特征

运用三氯苯法制备了4,6-二氨基间苯二酚(DAR),并分别采用盐酸和磷酸对其进行酸稳定化处理,用红外光谱(FTIR)、元素分析和高效液相色谱等测试方法对其结构进行了表征,重点研究了4,6-二氨基间苯二酚酸稳定化的特征;将合成所得的4,6-二氨基间苯二酚盐和对苯二甲酸(TA)在多聚磷酸(PPA)的介质中进行缩聚反应得到具有较高分子量的聚亚苯基苯并二噁唑(PBO),并通过傅立叶红外、元素分析和热重分析(TGA)等对PBO进行了表征和性能研究,同时对于其聚合特征进行了探讨.     

The effects of coagulants on the structure of PBO materials

PBO(poly(p-phenylene benzobisoxazole)),arigid-rod polymer containing an aromatic hetero-cyclicring,is characterized by high tensile strength,highstiffness,high thermal stability and other super proper-ties.It can be easily processed into fiber and film foruse in such fields as aerospace application,high tem-perature electrical insulation parts and protective gar-ments and so on[1-3].PBO materials are usually pre-pared through several steps in which polymerization,spinning or filming and coagu…     

新拌聚丙烯纤维混凝土工作性能试验研究

研究了双掺矿物掺合料条件下的减水剂产量、纤维掺量对聚丙烯纤维混凝土的坍落度的影响,同时测量了减水剂和水与纤维的接触角.研究结果表明,在纤维掺量相同条件下,坍落度随着减水剂掺量的提高而增加;减水剂掺量不同,对坍落度的影响程度也不同;减水剂与纤维的接触角影响减水剂的利用率.研究结果为聚丙烯纤维混凝土配合比设计提供了新的思路和理论依据.     

聚苯硫醚纤维的研究现状与应用

聚苯硫醚纤维作为高性能纤维,近年来的研究逐渐成为热点。介绍了聚苯硫醚纤维的性能、国内外相关研究成果及应用领域,以期对聚苯硫醚纤维的研究提供相关指导。     

天然水镁石纤维的化学松解技术

研究了不同表面活性剂对不同等级水镁石纤维的松解效果,通过对纤维悬浮液叩解度、粘度、纤维表面 Zeta电位、纤维混凝土强度等的研究,并经扫描电镜分析,证明了化学松解工艺对水镁石纤维具有较好地劈分作 用。表面活性剂种类及用量对纤维的叩解度、纤维的表面电位、悬浮液粘度均有影响,对不同等级纤维的影响有 差异。随表面活性剂用量增加,纤维的叩解度、纤维表面的负电荷量、悬浮液的粘度一般均呈增加趋势。经过化 学分散试验,水镁石纤维得到了较好松解,纤维直径由微米级下降至纳米级。将水镁石纤维应用于混凝土,抗折 强度随纤维叩解度的增加而提高,说明纤维的化学分散有利于纤维对混凝土增强作用的发挥。     

大豆蛋白纤维可纺性能的研究

介绍了大豆蛋白纤维的开发 ,并对大豆蛋白纤维的性能进行了研究分析 ,总结纤维的可纺性能 ,针对纤维的特点 ,探讨了大豆蛋白纤维纺纱工艺 ,简述了该纤维的纺纱工艺流程选择、各工序工艺措施 ,以及各工艺措施对成纱质量的影响。     

黄麻纤维增强树脂基复合材料的研究进展

介绍了黄麻纤维的结构和性能,综述了黄麻纤维/树脂界面相容性、成型工艺等黄麻纤维增强树脂基复合材料研究的热点问题,对黄麻纤维复合材料的发展趋势进行了展望,以期为相关领域研究提供参考。     

生物可降解聚乳酸纤维的发展现状及其改性研究

介绍了聚乳酸纤维国内外的研发现状和产能,并对比了聚乳酸纤维与其它纤维的性能差异。针对聚乳酸纤维耐热性差、柔韧性差以及功能化率低等特点,系统介绍了现阶段国内外研究人员通过共混、表面改性等不同方法对聚乳酸纤维的改性研究;探讨不同改性方法目前的研究现状以及优缺点;阐明聚乳酸纤维的未来研究方向应朝着差别化、功能化、高值化方向发展。     

纤维沥青混合料马歇尔试验研究与分析

通过对不同纤维类型,纤维长度、细度及纤维用量的沥青混合料马歇尔试验研究,分析了纤维对沥青混合料马歇尔试验结果影响的原因,从而得到了纤维沥青混合料马歇尔指标的变化规律,为纤维沥青混合料设计与施工提供了依据.     

芳纶纤维的研究现状及应用

介绍了芳纶纤维的品种和性能,阐述了芳纶纤维在国内外的应用与研究现状,并对目前国内芳纶纤维存在的问题作了分析,展望了芳纶纤维的发展趋势。     

水泥基稻草纤维材料性能及结构的研究

采用稻草纤维质量损失率表征稻草纤维中糖类物质的溶出率,研究质量分数不同的氢氧化钠溶液、浸泡时间对稻草纤维质量损失的影响,研究氢氧化钠溶液处理后及未处理的稻草纤维对水泥基稻草纤维材料(CSF)性能及结构的影响.研究结果表明,稻草纤维在质量分数为4%NaOH溶液中浸泡12 h,稻草纤维的质量损失基本达到最大值,NaOH溶液不仅破坏了稻草纤维表面的蜡质层,而且使稻草纤维中的糖类物质溶出;与未处理稻草纤维制备的CSF相比,NaOH处理后的稻草纤维制备的CSF 28d抗压强度提高100%,氢氧化钠溶液处理的稻草纤维改善了稻草纤维与水泥石的界面结构,有效地提高稻草纤维与水泥石的粘结.