PBO纤维表面改性研究进展.pdf

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1、No第43卷，第1期工程塑料应用’．1152015年1月ENGINEER1NGPLASTICSAPPLICATION。。doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2015．O1．027PBO纤维表面改性研究进展谢钟清，王晓蕾。田杰，左龙彦，杨坤好(上海复合材料科技有限公司，上海201112)摘要：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、y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

2、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。关键词：PBO纤维；结构；表面改性；等离子体；进展中图分类号：TQ342+73文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)01—0115．05ResearchProgressonSurfaceModificationofPBOFiberXieZhongqing，WangXiaolei，TianJie，ZuoLongyan，YangKunhao(ShanghaiCompositesScience&TechnologyCo．Ltd，Shanghai201112)Abstract：Thes

3、tructureandpropertiesofpoly-p-phenylenebenzobisthiazole(PBO)fiberwereintroduced．Severalmethodsrelatedtothesurfacemodificationagents，suchasplasma，gammaray，chemicalreagent，supercrificalfluid，biologicalcarrierandSOonwerereviewed．Theadvantagesanddisadvantagesofvariousmethodswerecomparedandthea

4、pplicationprospectsofPBOfiberwerediscussed．BecausethesesurfacetreatmentmediaofPBOallhasadvantagesanddisadvantages，SOthedevelopmentdirectionofPBOfibersurfacetreatmentisfromprevioussingle，intermittentchemicalmodificationmethodsgraduallytothecontinuous，onlineandavarietyofcompositeprocessingme

5、thods．Keywords：PBOfiber；structure；surfacemodification；plasma；progress先进树脂基复合材料由于其轻质高强的性能使其在航日本东洋纺公司购买了PBO纤维相关专利技术并于1998空、航天以及国防等高新技术领域有着Ft渐增长的需求[1-2]0年进行工业化生产，商品名为“Zylon”。目前，PBO纤维有复合材料是由基体材料和增强材料构成的多相体系。作为三种牌号，分别是纺织性的PBO-AS、经热处理提高了弹性一种新型增强材料，聚苯并双恶唑(PBO)纤维除了拥有优异模量的PBO-HM以及一种改进的实验级高弹性模量纤维的力学

6、性能【]】，还具有良好的耐热性能[4以及较高的极限氧PBO-HM+[】。PBO的结构单元如图1所示，它普遍是采用指数(LOI)】，因而备受关注，被誉为“21世纪的超级纤维”【6】。二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸，在多磷酸中聚合制得然而，虽然拥有众多优良的性能，但PBO纤维也存在着压的㈣。缩性能差-8J、耐紫外线性能不好p】、表面惰性大”伽等缺点。其中纤维表面极大的物理化学惰性使得PBO纤维几乎与所有树脂基体都不能很好地浸润，导致纤维和树脂间界面强度图1PBO结构单元示意图低【ll】，使得PBO纤维这些优异的性能难以发挥，严重制约从图1可以看出，PBO分子单元的链接角为18

7、0。，苯环了其应用范围。因此对PBO纤维进行表面改性是当今PBO的大键提高了恶唑环的稳定性。同时，分子结构中除了纤维增强复合材料的研究热点之一。c—C键能够自由旋转，其它的都是几乎不能自由旋转的结1PBO纤维结构与性能构，这就为它优异的力学及热学性能提供了条件。PBO纤维最初是由美国空军材料实验室于2O世纪70Kitagawa等根据Sawyer等提出的高性能聚合物纤维年代为了寻找耐热性能比Kevlar更好的纤维而进行开发分层次的微结构，采用x射线衍射技术和电子显微技术于的。最早开发出的聚苯唑类纤维是聚亚苯基苯并噻唑