POSS改性PBO復合纖維的制備及其性能研究.pdf

1、聚對苯撐苯并雙噁唑(PBO)纖維由于其良好的力學性能、耐熱性、耐化學腐蝕等性質，在纖維增強聚合物復合材料領域有著廣泛的應用前景。但是由于其自身化學結構，PBO纖維也有一些性能上的缺陷，比如纖維/樹脂基復合材料界面粘接性差、紫外光輻照后導致力學性能迅速下降等。對于纖維/樹脂基復合材料而言，界面的好壞很大程度上地影響著復合材料的性能；而PBO的紫外老化也是一個嚴重的問題，在長期紫外光照射下，PBO纖維會損失其80％以上的性能。因為PBO纖維

2、應用非常廣泛，所以對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進行共聚的方法，使POSS進入PBO分子鏈中，形成一定的交聯結構，對纖維的力學性能有所提高，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纖維性能的影響，確定了復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復合纖維的表面形貌、耐熱性、結晶性、拉伸強度以及界面剪切強度等性能，研究結果表明，在本課題研究POSS用量范圍內，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；界面剪切強度隨著POSS增加而提高；拉伸強度先升高后降低，最大值在POSS用量0.2wt.%處取得，其值為3.82