PBO纤维界面粘结性能的研究进展.pdf

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1、第22卷第3期化学研究与应刚Vo1．22，No．32010年3月ChemicalResearchandApplicatiol1Mar．，2010文章编号：1004—1656(2010)03-0269-07PBO纤维界面粘结性能的研究进展岳震南，黄英，王飞(西北工业大学理学院应用化学系，陕西西安710129)摘要：介绍了PBO(聚对苯撑苯并双嗯唑)纤维的结构与性能，并针对该纤维作为复合材料增强体与树脂界面粘结性差的特点，评述了PBO纤维表面改性技术中的化学法、共聚改性、偶联剂处理、等离子处理、电晕处理和辐射处理法的研究进展，并比较了各利，方法的改性效果及各

2、自优缺点。关键词：PBO纤维；表面处理；粘结性能中图分类号：0633．5文献标识码：ATheresearchprogressofinterfacialadhesionofrigidPBOfibersYUEZhennan，HUANGYing‘，WANGFei，(DepartmentofAppliedChemical，SchoolofScience，NorthwesternPolyteehnialUniversity，Xi’an710129，China)Abstract：ThestructureandpropertiesofthePBOfibersisint

3、roducedinthispape~Asreinforcementfiberforadvancedeompos-ites，theintefacialadhesionbetweenfiberandmatrixinacompositesystemispoor．Thispaperreviewstherelatedsurfacemodifica-tiontechnologiesresearchprogress，suchasPBOfiberchemicaletching，copolymerization。couplingagents，plasmatreatment

4、，coronatreatmentandradiationtreatment．Theefectsofvariousmethodsofmodificationandtheirrespectiveadvantagesanddisadvantagesarecompared．Keywords：PBOfibers；surfacemodification；adhesionproperty聚对苯撑苯并双嗯唑(PBO)纤维是20世纪碳纤维竞争的有机纤维品种引。8O年代初Wolfe等人开发出的一种含杂环的苯氮聚合物。这种芳香族杂环刚性链高分子化合物具1结构与性能有伸直链构向

5、和高度的取向有序性，分子链间可以实现非常紧密的堆积，由该刚性链聚合物通过1．1PBO纤维的结构液品纺丝成型的PBO纤维具有优异的力学特性。PBO的分子结构为：目前PBO纤维的拉伸强度可达到7GPa，拉伸模量完善的分子结高达300—400GPa，而密度约为1．57g／cm，一般L-J“直径为l2m左右。此外PBO纤维还具有优异的构重复单元中只存在对苯基处的两个环外单键，塑韧性和耐热性能，耐热温度达到650cc¨。不能内旋转，分子链几乎呈完全的线形和刚性，因PBO纤维作为新一代先进复合材料的增强此可形成溶致液晶。PBO分子单元链接角为体，分为通用型AS和高模

6、型HM，其商品牌号为180。，由刚性功能单元组成棒状高分子。分子结ZYLON。PBO增强树脂基复合材料的开发对于航构单元上的双唑环和苯环耦合，在苯环大1T键影天、航空和国防等高新技术领域材料及产品更新响下，芳香性不高的唑环的稳定性得到了很大的换代有重要意义，是一种在2l世纪有望与高性能提高，一般的亲电试剂难以进攻‘。收稿日期：2009-09—18；修回日期：2009．11-21联系人简介：黄英(1961-)，女．教授，博士导师，主要从事功能材料的研究。Email：yingh@nwpu．edu．cn270化学研究与应用第22卷ToomKitagawa等人通

7、过x射线衍射和透射能差，粘接强度低，复合材料界面剪切强度低，不电镜、广角x射线衍射仪(WAXS)等对PBO纤维的能较好地进行力的传递¨。C．LSo等H在研究结构进行表征，推断出PBO的结品结构模型：纤维中发现，在复合材料承受应力时，由于所受压力的呈皮芯结构，在约小于0．20Jn光滑的皮层下是由微增加而导致缺陷区的产生和发展，这种发展起始纤构成芯层，微纤是由沿着纤维方向以高度取向的于纤维和基体树脂界面处的剥离。所以，纤维和PBO分子组成的，微纤的直径在10～50rim，微纤之基体树脂界面粘接性能差是PBO纤维增强复合材间是毛细管状的微孔，微孔通过裂缝或微纤

8、的开口料的薄弱点。影响了复合材料综合性能的发挥，连接起来，通常纤维的次级结构又含