PBO纤维的研究现状和发展原创VIP免费

聚对苯撑苯并二噁唑纤维Theusercandemonstrateonaprojectororcomputer,orprintthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield汇报人：01背景简介printthepresentationandmakeitintoafilmawiderfield02结构与性能printthepresentationandmakeitintoafilmawiderfield03生产方法printthepresentationandmakeitintoafilmawiderfield04应用与前景printthepresentationandmakeitintoafilmawiderfieldCONTENTSPBO在无氧的情况下，升温至650℃也不会分解，其极限氧指数（LOI）为68%。比强度、比模量是当前所有纤维品种中最高的，被视为新一代先进树脂基复合材料增强体•超高断裂强度•超高初始模量•超高耐热性•超高阻燃性01背景简介printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield不耐紫外发展历史上世纪六七十年代，最初由美国空军材料实验室为发展航天航空事业需开发一种新型复合材料，委托美国斯坦福大学开展了多年的PBO纤维合成理论与结构研究。七八十年代的美国斯坦福研究所在Wolf教授等带领下组成了该聚合物专题研究组，并首先设计发明了最初的PBO纤维合成方法基本专利。但由于一直受到合成工艺的限制，不能合成大分子量的PBO聚合物，其优越的性能也难以体现出来。直到20世纪80年代中期，由美国DOW公司开发出了一种新的PBO单体合成、聚合及纺丝技术，对PBO进行了工业化生产设计。新工艺改进了原来单体合成的方法，提高了合成单体的收率，这对PBO纤维实现工业化生产起到了很大的作用。1991年,美国陶氏公司和日本东洋纺(TOYOBO)公司合作，共同开发了PBO的纺丝技术，由陶氏-巴迪许化纤公司在日本东洋纺公司的设备上开发出PBO纤维。1994年,日本东洋纺公司，建成了年产400吨PBO单体和l80吨纺丝生产线，1998年10月正式投产开始商业化生产，注册商标为Zylon.1997年,荷兰阿克苏诺贝尔公司纤维研究所DELF大学于合作开发了商品名为M-5的新型PBO纤维，但目前仍处在开发阶段。因此，迄今为止，日本东洋纺公司是世界上唯一一家可以进行商业化生产PBO纤维的公司。虽说，世界上只有日本东洋纺具有PBO单体DAR的工业生产能力，但它同样存在着原料有限、价格高、硝化过程废酸处理难、三废处理易产生剧毒物质等问题，日本许多大公司都在寻找取代现行工艺路线的工业化方法。01背景简介printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield02结构与性能printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield分子结构在PBO中，杂环上的N和O的相对位置对应的有顺式与反式两种，商业化的是顺式体。PBO大分子高度直线型，是难易弯曲的分子，亚苯基环与杂环连接的C-C键基本相互平行。由于线型高分子的结构作用，PBO结晶显示出极高的模量。PBO纤维与其他刚性高分子纤维一样，采用液晶纺丝方法进行纺丝。在液晶状态，大分子处于自发取向状态，纺丝的拉伸流动使得溶液中全部聚合物的平均取向方向处于纤维轴向上，由此可以得到分子链在纤维轴向上高度取向的纤维。取向与结晶结构高性能聚合物纤维的微结构层次由Sawyer等人提出，纤维被设想为由微纤、小微纤和分子链组成。其中微纤是由几条分子链结合而成，而微纤则通过更弱的分子间作用力结合在一起构成纤维。由此，PBO是比较容易形成微纤化。TrookuKitawaga等人通过X射线衍射对PBO纤维进行研究，提出了类似结构：纤维呈现皮芯结构，芯层有许多的微纤构成，微纤由高度取向的PBO分子链构成，微纤直径再10-50nm，微纤之间是毛细管状的微孔，微孔通过裂缝或者微纤的开口相互连接起来02结构与性能printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfieldPBO的力学性能据文献报道，PBO纤维的拉伸强度和拉伸模量分别达到5.8GPa和352Gpa。图1-2显示了各种高性能纤维的理论模量和实际模量，从图中可知PBO纤维模量仍存在较大的提升空间。研究人员研究了温度环境下PBO纤维的拉伸强度和模量保持率。400摄氏度时，PBO纤维(ZylonHM)保持室温模量的75%(图1-3)02结构与性能printthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfieldPBO的力学性能*数据摘自东洋纺官网02结构与性能printthepresentationandmakeitintoafilmtobeu...