POSS改性PBO復(fù)合纖維的制備及其性能研究.pdf

1、聚對(duì)苯撐苯并雙噁唑(PBO)纖維由于其良好的力學(xué)性能、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕等性質(zhì)，在纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是由于其自身化學(xué)結(jié)構(gòu)，PBO纖維也有一些性能上的缺陷，比如纖維/樹脂基復(fù)合材料界面粘接性差、紫外光輻照后導(dǎo)致力學(xué)性能迅速下降等。對(duì)于纖維/樹脂基復(fù)合材料而言，界面的好壞很大程度上地影響著復(fù)合材料的性能；而PBO的紫外老化也是一個(gè)嚴(yán)重的問題，在長(zhǎng)期紫外光照射下，PBO纖維會(huì)損失其80％以上的性能。因?yàn)镻BO纖維

2、應(yīng)用非常廣泛，所以對(duì)PBO纖維的改性研究非常必要。
　　本文將籠型倍半硅氧烷(POSS)作為第三單體，采用在PBO聚合階段將單體與八氨基苯基POSS進(jìn)行共聚的方法，使POSS進(jìn)入PBO分子鏈中，形成一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，對(duì)纖維的力學(xué)性能有所提高，POSS的加入一定程度上可以延緩纖維的破壞作用。首先采用測(cè)定不同聚合階段中聚合物分子量的方法研究了聚合期間PBO的分子鏈增長(zhǎng)情況。然后研究了PBO纖維的紡絲牽引速率和熱處理溫度，揭示了纖維制備中

3、紡絲條件及后處理對(duì)纖維性能的影響，確定了復(fù)合纖維制備中最佳的紡絲牽引速率為78m/min、纖維熱處理溫度為340℃。隨后研究了PBO復(fù)合纖維的表面形貌、耐熱性、結(jié)晶性、拉伸強(qiáng)度以及界面剪切強(qiáng)度等性能，研究結(jié)果表明，在本課題研究POSS用量范圍內(nèi)，PBO纖維熱分解溫度有一定提高；PBO纖維的晶粒尺寸隨著POSS增多而稍有降低；界面剪切強(qiáng)度隨著POSS增加而提高；拉伸強(qiáng)度先升高后降低，最大值在POSS用量0.2wt.%處取得，其值為3.82