聚对苯撑苯并双噁唑纤维的表面改性及疏水性涂层制备

采用偶联剂KH-560对聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维进行表面活化,并用含有十七氟癸基三甲氧基硅烷(HFTES)的涂层对偶联剂改性后的PBO纤维表面进行疏水性处理。利用X射线光电子能谱、扫描电镜等对PBO纤维表面结构和性能进行表征,考察了偶联剂KH-560质量分数对PBO纤维表面改性效果的影响,同时分析了HFTES质量分数对PBO纤维疏水性的影响。研究结果表明,采用KH-560改性PBO表面时,PBO纤维表面形成了薄层偶联剂涂层,纤维表面粗糙度增加,PBO纤维表面引入的环氧基活性基团增强了纤维表面活性。随着HFTES浓度的提升,PBO纤维吸水率下降。经HFTES处理后PBO纤维的吸水率大幅度下降,经含有HFTES的有机硅改性环氧树脂涂层处理后的PBO纤维表面水接触角可达132°。

改性聚对苯撑苯并双噁唑纤维增强聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

分别采用稀土溶液(RES)和偶联剂对聚对苯撑苯并双(口恶)唑(PBO)纤维进行表面改性处理,并评价了改性前后PBO与热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料的冲击性能和摩擦磨损性能.结果表明,RES和偶联剂都能够提高PBO纤维与TPI基体之间的界面结合性能,从而提高PBO/TPI复合材料的冲击性能和摩擦磨损性能,而且RES改性处理的方法更有效,在相同的试验条件下,经过RES处理的PBO/TPI复合材料的冲击性能和摩擦磨损性能最优.这是由于经RES改性处理后PBO纤维表面O/C的比率较大,表明RES改性处理PBO纤维表面的含氧活性官能团浓度较高,从而有效提高了纤维与树脂基体之间的结合性能.

聚多巴胺修饰聚对苯撑苯并双噁唑纤维增强其抗老化性与功能性

高性能纤维聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)容易受紫外光照射而导致其性能显著下降。为了提高PBO材料的抗老化性能,文中通过简易方法在纤维表面直接修饰富含酚羟基的纳米厚度的聚多巴胺薄层,并比较研究了初始纤维与多巴胺修饰纤维在紫外光照射前后的力学性能、热稳定性能、结晶取向等性能的变化。结果表明,未经修饰的PBO纤维的力学等性能在紫外光照射后显著下降,如拉伸强度下降了67%;而表面经过修饰的PBO纤维在经过紫外光照射后,其性能变化显著减小,如拉伸强度仅下降了33%。并且,聚多巴胺修饰的PBO纤维对污染物罗丹明B染料等具有一定的吸附性能,吸附24 h的吸附容量达0.25 mg/g。因此,在材料表面修饰聚多巴胺层可有效改善PBO纤维的抗紫外光老化性能,提高了材料的功能性。

聚对苯撑苯并双噁唑纤维改性技术的研究进展

介绍了近年来聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维的改性方法,并对今后PBO纤维的改性方向进行了展望。PBO纤维的改性主要是采用碳纳米管、石墨烯等纳米粒子及第三单体对PBO纤维进行共混复合及原位共聚改性,从而提高PBO纤维的力学性能、热学性能、表面性能及耐老化性能等。今后应加强改性体PBO基体的共聚改性机理及改性体对PBO聚合、纺丝过程的影响研究,探索多种改性技术的混合使用或新的改性技术,从而制备出更优异的高性能PBO纤维。

异丙氧基官能化聚芳酰胺高温热处理高效制备聚对苯撑苯并双噁唑

针对高性能纤维聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)现有制备方法单体合成困难、聚合工艺复杂及纺丝难度大等问题,采用高温热处理方法制备PBO.合成4,6-二异丙氧基-1,3-二氨基苯作为单体,将其与对苯二甲酰氯缩聚制得PBO前驱体-异丙氧基官能化聚芳酰胺;该前驱体通过静电纺丝制成纳米纤维薄膜,并在350℃与氩气气氛等条件下,通过热处理成功实现了前驱体主链的分子内环化、制得目标PBO,制备出的PBO具有高达562℃的热降解温度。该方法摆脱了对传统易氧化4,6-二氨基-间苯二酚单体的依赖,显著降低了聚合和成型难度,丰富了PBO的制备方法学。

苯并双噁唑类聚合物的合成

详细介绍了以4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DADHB)为原料,采用多聚磷酸法、三甲基硅烷基化法、中间相聚合法、单体成盐法合成聚对苯撑苯并双噁唑(PBO),还有以4,6-二硝基间苯二酚(DNR)为原料,先选择还原制得4-氨基-6-硝基间苯二酚盐酸盐,进而与对甲氧羰基苯甲酰氯进行缩环合获得苯并唑化合物,再催化加氢合成AB型PBO新单体2-(对甲氧羰基苯基)-5-氨基-6-羟基苯并唑,最后自缩聚反应制备PBO的新路线。另外,本文还介绍了直链烯烃型、直链脂肪烷烃型、稠环芳烃型、联苯取代基型、杂环型、聚醚型等苯并双唑类聚合物的合成方法。

聚苯并双噁唑类聚合物的合成及改性

简述了聚对苯撑苯并双(?)唑(PBO)的合成方法,详述了直链烯烃型、稠环芳烃型、联苯取代基型、杂环型聚苯并双(?)唑类聚合物的合成方法。综述了等离子体处理法、偶联剂处理法、电晕处理法等一系列PBO纤维表面改性技术的研究进展,通过介绍PBO／碳纳米管复合材料和PBO／粘土复合材料的合成技术,简析了PBO的纳米改性的研究。指出聚苯并双(?)唑聚合物研究将集中在合成高相对分子质量的聚合物合成技术,通过纳米改性及表面改性提高其性能,扩大应用领域。

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。

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。

电导滴定法分析4,6-二氨基间苯二酚的纯度

研究了酸碱滴定和AgNO3滴定4,6-二胺基间苯二酚盐酸盐水溶液电导的变化,利用电导滴定曲线变化分析其纯度.通常的滴定方法电导率数值不稳定,转折不明显,提出的碱量法和Ag量法终点明显,其中Ag量法结果准确可靠、重复性好、相对偏差小于0.49%.

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。

4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐的合成和防氧化研究进展

介绍了一种新型高性能有机纤维聚对苯撑苯并双噁唑简称PBO。阐述了合成PBO的重要单体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,简述了目前该单体的防氧化方法。

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。

低浓度水溶液中4,6-二氨基间苯二酚的收集

4,6-二氨基间苯二酚(DAR)是制备高性能纤维聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)的关键单体,DAR单体的制备、纯化与收集是PBO合成的基础。微生物催化法等合成的DAR单体溶解于极稀的水溶液中,收集困难。实验采用无氧反应收集装置,将DAR单体转化为4,6-二氨基间苯二酚-对苯二甲酸盐(DAR-TA盐),使其从极稀水溶液中沉淀析出并过滤,成功以盐形式高效收集DAR。无氧反应收集装置有效防止了单体的氧化变质,所得盐单体可直接聚合制备高相对分子质量的PBO聚合物。

高强度聚乙烯纤维的热导率及其应用

高分子材料的应用特性中,导热性是有关冷热感、隔热性等的重要特性。如图1所示,大多数高分子的热导率比金属的热导率低,因此主要被用作绝热材料。由共价键构成的分子链轴向有很高的热传导性,例如聚乙烯（PE）,也即高结晶性、高取向性的聚合物在取向方向有高的导热性。高强度PE纤维（东洋纺的Dyneema）及聚对苯撑苯并双噁唑纤维（PBO,东洋纺的ZylonR）在纤维方向有类金属的高导热性,如图2所示。

PBO纤维的性能及应用

介绍了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维的结构特点、性能及应用。PBO纤维分子沿轴向高度取向,其强度和初始模量高,具有耐热、阻燃、耐冲击、耐弯曲疲劳和耐化学稳定性等优良性能。PBO纤维在耐热材料、增强材料、防弹抗冲击材料以及航空领域与军事领域广泛应用。

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。