聚对苯撑苯并双噁唑的缩聚反应

采用4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸制备的络合盐,在多聚磷酸体系中缩聚制备聚对苯撑苯并双噁唑(PBO),反应在聚合反应釜与双螺杆挤出机中完成。采用黏度测试、红外光谱(FT-IR)、热失重(TG-DTG)和紫外可见光谱(UV)等分析方法,对反应不同阶段的聚合物黏度、分子量、结构进行了表征,对分子量的增长过程进行研究。实验结果表明,采用络合盐聚合能够制备出高分子量聚合物,后期采用双螺杆挤出机进行聚合,进一步提高了聚合物的均匀性和分子量。液晶相聚合时,主要是扩散控制。

聚苯撑苯并双噁唑的电致发光

通过光谱技术、电化学特性等对聚苯撑苯并双噁唑(PBO)的性能进行了系统研究。通过电化学分析获得该聚合物最高占有分子轨道能级(HOMO)大约为EHOMO=5.69eV,通过光谱分析计算得到最低空轨道能级(LUMO)大约为ELUMO=2.99eV。PBO的溶液光致发光在430～500nm范围,呈现明显的浓度效应;其薄膜的光致发光峰大约位于500nm。研究制作了以PBO为发光层的单层电致发光器件ITO/PBO(60nm)/Al和双层电致发光器件ITO/CuPc(25nm)/PBO(60nm)/Al,其电致发光峰位具有聚集态发光的特征。器件的发光亮度和稳定性在双层器件中获得提高,器件的发光峰位随驱动电压大小在520～555nm范围变化。

新型树脂——聚对苯基苯并双噁唑

聚对苯基苯并双噁唑(简称PBO)是美国空军材料研究所开发成功,并由美国道化学公司进行工业化生产的新型耐高温,高性能聚合物。目前由PBO聚合物制备的纤维已接近工业化生产,在不久的将来,可望投放市场。 PBO聚合物有非常高的强度和刚性,极好的耐氧化性、耐潮湿性,并耐紫外线和放射线。绝缘性和热稳定性优良,工作温度达300～350℃。 PBO聚合物可作纤维。

聚对苯撑苯并双噁唑纳米纤维的制作和应用

聚对苯撑苯并双噁唑（PBO）是分子链不能弯曲的刚直高分子。以强酸为溶剂，通过液晶纺丝经热处理、拉伸制得的PBO纤维具有高强度、高弹性模量和高耐热性。

AB型顺式聚对苯撑苯并二噁唑新单体的合成与应用研究

合成了AB型顺式聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)新单体:5-氨基-6-羟基-2-(对甲氧羰基苯基)苯并噁唑(MAB)和5-氨基-6-羟基-2-(对羧基苯基)苯并噁唑(ABA),阐述了AB型新单体的分子结构特征,并测定了抗氧化及热分解性能,探索了新单体在自缩聚反应制备PBO树脂中的应用。结果表明:采用以4-氨基-6硝基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸单甲酯为原料,依次经酰氯化、缩环合、加氢还原及其碱性水解的合成路线,可分别成功地获得纯度98%的MAB和99%的ABA,它们在高温均缩聚的应用中无需抗氧剂即可方便制得PBO树脂。最后为进一步提升PBO材料的性能,以新的思路提出PBO改性等方面的研究途径。

4,6-二胺基间苯二酚盐酸盐的合成工艺研究

4,6-二胺基间苯二酚盐酸盐(DADHB)是制备聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)的单体之一,今以改进的 1,2,3-三氯苯路线由硝化、水解、催化加氢反应制得了各步反应的中间体和最终单体,并对中间体和单体进行了 FT-IR、元素分析、1H NMR、13C NMR 等分析。用优化原料配比直接过滤出水解物的工艺方法,简化了乙酸乙酯提取工艺中难以操作的缺点;并用 HAc 介质路线彻底解决了传统 HAc/NaAc 加氢工艺中易引入无机盐杂质的问题。

4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐合成研究

以三氯苯为原料,经硝化、水解和催化加氢三步反应,合成聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)单体4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DADHC)。研究了各中间体和单体合成中的影响因素,确定了各步反应的最佳工艺参数。对合成的各中间体和单体采用元素分析(EA)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氢核磁(1H NMR)、碳核磁(13C NMR)和高效液相色谱(HPLC)等方法进行了表征分析。结果表明,各中间体和单体均达到预定要求,纯度和收率较高。研制了一套单体防氧化分离Pd/C过滤装置,实现了Pd/C催化剂的回收再利用,解决了单体易氧化、Pd/C易失活难题,提高了生产效率,降低了生产成本。

均匀试验法优化4,6-二硝基-1,2,3-三氯苯合成工艺

采用化学计量学中的均匀试验设计方法对4,6-二硝基-1,2,3-三氯苯的合成工艺进行了研究.研究结果表明,影响4,6-二硝基-1,2,3-三氯苯收率的因素由大到小依次为反应时间、温度、硝酸与三氯苯的摩尔配比、硫酸与三氯苯的摩尔配比.优化的合成条件为反应时间3.92 h,温度为62.98℃,硝酸与三氯苯的摩尔比为2.31∶1,硫酸与三氯苯的摩尔比为11∶1,4,6-二硝基-1,2,3-三氯苯的最大收率为97.95%.对反应产物进行了高效液相色谱、红外光谱和元素分析.

4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐的制备及防氧化特性

本文介绍了4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐的合成方法,并对各种方法进行了比较。并对该单体的防氧化方法进行了描述。

PBO液晶离聚物的合成及性能

以对二甲苯为原料合成了2-磺酸钾-对苯二甲酸(STPA),并对其结构进行了表征;再以STPA、对苯二甲酸(TPA)和4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR)进行溶液缩聚,制备了不同摩尔分数离子基团的聚苯撑苯并二噁唑(PBO)液晶离聚物(PSPBO),通过液晶纺丝工艺纺制了PSPBO纤维.STPA的引入会使聚合物的特性粘数降低,但STPA摩尔分数达5%时其特性黏度仍高达18.69dL/g.PSPBO/PPA处于向列相液晶态并可观察到条带织构;PSPBO具有优良的热稳定性,氮气中热分解温度可达700℃以上;PSPBO-1.5(含1.5%摩尔分数STPA)纤维的拉伸强度达到了3.31GPa,其对水和乙醇的浸润角分别为63.7°和31.3°,小于PBO纤维(分别为71.4°和37.2°),其表面自由能亦由PBO的35.5mJ/m2增加到了40.81mJ/m2,通过引入离子基团可以明显改善PBO的表面性能.

聚对苯撑苯并双噁唑发光及其器件制备

采用光谱技术,研究了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)溶液的光致发光特性,并用相对法估算出溶液发光效率在50%范围。结合光谱技术、半导体电学和电化学等研究手段,具体研究了以PBO为发光层的单层电致发光器件,研究结果显示,电致发光与薄膜的光致发光有具有相同的发光中心,峰值位于510 nm左右。同时发现,由于在制备过程中不同处理条件使得不同厚度薄膜残留的掺杂物质浓度不同,从而引起薄膜的导电性的不同,使得器件的阈值场强随PBO厚度的减小而逐渐增加。

聚丙烯腈纳米纤维膜对聚对苯撑苯并双噁唑织物增强复合材料层间剪切性能的影响

聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维表面粘结能力弱,其与树脂复合后界面强度低,影响复合材料力学性能。采用静电纺丝的方法在PBO平纹织物上覆一层聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,再将其进行铺层固化得到复合材料,在PBO纤维与环氧树脂之间构成了梯度界面层结构,以提高复合材料界面强度。使用万能试验机对复合材料进行短梁剪切测试,通过改变纺丝电压来确定最佳的层间性能增强效果。采用原子力显微镜获得界面相对刚度图像探究界面增强机制。结果表明,在保证注射泵推速和收集辊转速不变的情况下,当纺丝电压为20 kV时,复合材料层间性能增强效果最明显。相较于纯PBO纤维增强复合材料,表面覆膜的PBO纤维增强复合材料的层间剪切强度提高了40.1%;梯度界面结构有助于应力从树脂基体向纤维增强体均匀地传递,提高复合材料力学性能。

PBO纤维表面等离子改性及界面性能

采用氩气等离子体结合偶联剂技术对聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维进行表面改性,用SEM,XPS和液滴形状法对改性前后纤维表面的形态结构、组成和与水的接触角进行表征,通过单丝拔出试验检测改性前后PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度.结果表明,PBO纤维经改性后,其表面亲水性和与环氧树脂的界面剪切强度都有了很大的提高.在偶联剂含量为2%(质量分数),氩气等离子处理条件为2m in,30W和50Pa时,PBO纤维与水的接触角从原丝的大于90°下降到54.5;°相应的界面剪切强度比PBO原丝提高了78%,高达10.44MPa,而且改性后PBO纤维与环氧树脂的界面剪切强度的衰减效应不明显,与水的浸润性也基本不随时间退化.

PBO纤维缠绕复合材料的初步应用研究

分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系数PV/W和纤维强度转化率都达到最高,其值分别达到了60km和90%,但其容器的环向变形较F-12纤维复合材料容器的大。

PBO纤维的合成、纺制、微相结构与性能研究进展

PBO(聚对苯撑苯并双口恶唑)纤维是新一代超高性能纤维,文中对PBO纤维研制开发中关于合成、纺制、微相结构与性能方面的研究作一较详细的概述,特别阐述了其结构与性能关系研究的一些最新成果。

CNTs/PBO复合材料的合成及性能

利用原位液晶聚合制备了碳纳米管 (CNTs) /PBO复合材料 ,并利用取样对比分析、热重分析和纤维的强力测定对原位液晶聚合及材料的耐热和拉伸性能进行了研究。与同等条件下PBO控制聚合取样对比分析表明 :碳纳米管表面活性基团会影响聚合 ,减少碳纳米管的加入量或推迟其加入的时间可以改善CNTs/PBO原位聚合状况。研究表明 :CNTs/PBO复合材料保持了PBO的优异耐高温性能。纤维拉伸性能与同条件下PBO纤维相比提高 4 0 %～ 70 %。

PBO纤维表面改性技术研究进展

结合聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维分子结构特点和表面特性,综述了PBO纤维化学法、共聚改 性、偶联剂处理、等离子处理、电晕处理和辐射处理等表面改性技术的研究进展。

PBO纤维及其表面改性技术的研究进展

本文对聚对苯撑苯并二唑纤维(PBO纤维)的结构、制备、性能及应用等方面作了详细介绍。综述了近几年来国内外对PBO纤维表面改性研究的进展情况。

PBO纤维的合成及其微观结构

聚对苯撑苯并双唑 (PBO)纤维是一种高强度、高模量、高热稳定性、高耐化学腐蚀性的新型纤维。着重介绍了PBO纤维的合成工艺、纺丝工艺 ;并对PBO的微观结构形态和表征方法进行了综合评述。