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国产PBO纤维的性能及形貌研究


研 究 与 开 发  C 合 H I N 成 A   纤 S Y N 维 T H E 工 T I C   业 F , I 2 B 0 E 1 R 3   , 3 I N 6 D ( U 3 S ) T : R 1 Y 2   国产 P B O 纤 维 的 性 能 及 形 貌 研 究  范新年 , 许 伟, 严家策 , 王凤德 , 郭 玲  ( 中蓝晨光化工研究设计院有限公司

, 四川 成都 6 1 0 0 4 1 )   摘  要 :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( N O L ) 法等对国产聚对苯撑苯  并双嗯唑 ( P B O) 纤维和东洋纺 Z y l o n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 :z y 1 o n纤维单丝直径约为 1 2   p , m, 国产 P B O纤维直径稍大 , 约为 2 0   p , m; Z y l o n纤维表面较为光滑和致密 ,   国产 P B O纤维表面存 在微小 的浅沟槽 ; 国产 P B O纤维的断裂强度最高达 5 . 3 6   G P a , 模量最大为 2 3 9   G P a , 分  别比Z y l 0 n 纤维低 7 . 6 %和 1 4 . 6 %, 但其 N O L 环的层间剪切强度最高达 2 6   M P a , 比Z y l o n 纤维制备 的复合材  料高1 4 %; 国产 P B O纤维与 Z y l o n 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 6 7 6   ℃, 在空气 中的分解 温度大于 6 3 4℃ , 分别 比 Z y l o n纤维高 6℃和 2 3℃。   关 键词 : 聚对苯撑苯并双嗯唑纤维 热性能 力学性能 表面形貌  中图分类号 : T Q 3 4 2  . 7   文献标识码 i   A   文章编号 :1 0 0 1   0 0 4 1 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 1 2 — 0 4   聚对 苯撑 苯并 双嗯 唑 ( P B O) 是一 种芳 杂环溶  性 能 的进一 步优化 提供参 考 。   1 实验  致性 液 晶高 分 子 。 由于 P B O大 分 子 具 有 独特 共  轭 的 刚性 棒 状 结 构 … , 因此 , P B O纤 维 具 有 超 高  强度、 超 高模 量 、 耐 高温 和 环境 稳 定等 特 性 , 是综  合 性能极 佳 的有机 纤维 。   P B O纤维 是 2 0世 纪 6 0年代初 由美 国斯坦 福  研究所 S R I 实 验 室 为 航 空 航 天 材 料 的 需 要 而设   计 - 3 ] , 日本 东洋 纺 公 司 开 发 成 功 的一 种 高 性 能  纤维, 其 强度 和模 量 是 对 位芳 纶 的 2倍 J 。 日本  1 . 1 实验原 料  国产 P B O纤 维 : 中蓝晨光 化 工研 究设 计 院提  供, 试样 1   , 2   , 3   , 4   的特 性 黏 数 分 别 为 2 5 . 8 8 ,   2 8 . 7 0 , 3 O . 9 6 , 3 5 . 1 0   d L / g , 均采 用 4, 6 - 二 氨基 间  苯二 酚盐 酸盐 和对苯 二 甲酸在 多 聚磷 酸 中聚合 而  成; Z y l o n — A S纤 维 和 Z y l o n - H M纤 维1 特性 黏数

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