甲基磺酸对PBO纤维的表面改性

采用甲基磺酸(MSA)溶液对PBO纤维表面进行化学改性,用单丝拨出试验测定了改性前后PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度,并通过扫描电镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、接触角分别对处理前后纤维的表面形貌、表面组成以及表面自由能进行了表征。研究结果表明:在甲基磺酸质量分数为60%的溶液中,60℃下处理6 h的PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度比未处理的提高了81%,并且纤维表面O元素的质量分数增加了13.3%,表面自由能增加了17.3%。当溶液中甲基磺酸的质量分数、处理时间和处理温度进一步提高时,PBO纤维的皮层将遭受破坏,导致界面剪切强度下降。

聚亚苯基苯并二噁唑在双螺杆挤出机中的后聚合反应动力学

通过正交分析的实验方法,考察了在螺杆挤出机中反应温度、螺杆转速、反应时间对聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)后聚合反应速率的影响。结果显示:在3个影响因素中,温度影响最大,其次是反应时间,转速影响最小。并研究了PBO后聚合反应动力学,发现PBO双螺杆挤出机后聚合反应为扩散速率控制过程,其动力学符合不可逆二级化学反应机理。随着缩聚温度的增加,反应速率增加,反应温度从160℃提高到190℃,反应速率常数可提高4倍,测得反应活化能为84.4 kJ/mol。