聚对苯撑苯并双噁唑纤维的表面改性及疏水性涂层制备EI北大核心CSCD

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°。     

氩气低温等离子体处理对PBO纤维的表面改性

采用低温等离子体表面处理技术对聚苯撑苯并二口恶唑(PBO)纤维表面进行改性.选用氩气作为处理气氛,研究了气压、功率和处理时间等参数对纤维表面性质的影响.采用FT-IR和SEM等方法对处理前后纤维表面化学结构及形态结构进行了表征,并通过单丝拔出试验测定了改性前后PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度(IFSS),对纤维与树脂的界面粘结性进行了初步评价.同时,采用液滴形状法对纤维表面亲水性进行了表征.通过研究发现,经低温氩气等离子处理后,PBO纤维表面亲水性增强,PBO纤维/环氧树脂的IFSS较未处理样品提高了42%.     

PBO纤维改性技术研究进展

聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维以其优异的特性引起人们广泛的关注,但由于PBO纤维的表面光滑,且化学性质稳定,不易于树脂基体结合,严重影响PBO纤维复合材料的性能。本文简述了PBO纤维的结构与性能。综述了PBO纤维表面改性的方法,包括共聚处理法、纳米粒子处理法、化学处理法和物理处理法。     

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°。     

PBO纤维表面超声化学处理工艺及作用机理

研究了多聚磷酸无水乙醇溶液和超声波附加作用处理聚对苯撑苯并双口恶唑(PBO)纤维表面的工艺。利用扫描电镜和纤维电子强力仪等评价了表面处理后PBO纤维的表面形貌、拉伸强度以及与环氧树脂的界面结合性能等,探讨了PBO纤维超声化学表面作用机理。结果表明,当多聚磷酸与无水乙醇体积比为1∶1、超声设备功率54W、反应时间4min时,PBO纤维的表面处理均匀,与原丝相比,单丝拉伸强度只降低了5.7%,而单丝拔出强度则提高了67.2%。超声波的空化作用导致溶液中多聚磷酸分子分散均匀性提高、羟基自由基含量增加,以及纤维表面粗糙度提高,是PBO纤维表面处理质量改善的主要原因。     

PBO纤维的合成及表面改性研究进展

本文介绍了聚对苯撑苯并双啄唑（PBO）纤维的合成方法和目前常见的PBO纤维的表面改性方法,如化学试剂处理、偶联剂处理、等离子体处理、辐射处理、电晕处理、酶处理等表面改性技术的研究进展。     

PBO纤维表面改性研究进展

综述了目前PBO纤维的表面改性方法,主要包括等离子体处理、表面化学处理、辐射处理、偶联剂处理以及共聚改性的研究进展。分析了各种改性方法的原理并指出各种改性方法的优势及存在的问题。展望了PBO纤维增强复合材料的应用前景,指出今后纤维表面改性仍是PBO纤维增强树脂复合材料的研究重点。     

高性能PBO纤维表面改性及抗紫外光性能研究

采用多聚磷酸(PPA)的乙酸溶液和PPA的乙醇溶液对对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO纤维)进行表面改性,研究了PPA对PBO纤维表面改性的影响;采用添加紫外光吸收剂的脂环族环氧树脂涂料对PPA表面改性后的PBO纤维进行涂覆处理,采用环境扫描电镜(SEM)以及力学性能测试等表征手段探讨紫外光吸收剂对PBO纤维抗紫外性能的影响。研究结果表明,PPA溶液对PBO纤维表面的溶胀与刻蚀作用随着溶液中PPA质量分数增加而增加,PBO纤维的拉伸强度随PPA质量分数增加不断减小。PBO纤维经含有紫外光吸收剂UV-328的脂环族环氧树脂的涂料涂覆处理后,UV-328和脂环族环氧树脂的协同作用使PBO纤维的抗紫外光性能有显著的提高,PBO纤维拉伸强度的下降速度随着涂料中UV-328的质量分数的增加而减慢。当脂环族环氧树脂的涂料中UV-328的质量分数为5%时,PBO纤维在400h的加速老化后其拉伸强度保留率可提高至60.3%。     

聚对苯撑苯并二噁唑纤维含水率对其直接氟化表面改性效果的影响

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有极其优异的力学性能与耐高温性能,因此被广泛应用于复合材料。但是由于自身的化学惰性,PBO纤维与树脂的粘接性能较差,其在先进树脂基复合材料领域的应用受到限制。文中首次采用直接氟化对PBO纤维进行表面改性,并通过控制PBO纤维的含水率研究了水分对PBO纤维直接氟化表面改性效果的影响。通过X射线光电子能谱、红外光谱与扫描电子显微镜研究了不同含水率的PBO纤维在直接氟化后的表面化学结构与物理形貌。研究结果表明,氟化PBO纤维表面极性基团明显增加,并且随着含水率的增大,氟化反应生成的极性基团比例(包括COOH和C-F)从4. 93%下降到0. 76%。单丝拔出结果表明,随着PBO纤维含水率的增加,其氟化后与环氧树脂的界面粘接强度从27. 1 MPa降低到21. 4 MPa,但均高于原始PBO纤维的19. 6 MPa。     

PBO纤维的合成及改性研究进展

液晶高分子PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)纤维是一种高强度、高模量、耐腐蚀的高分子材料,在耐热性材料和力学特性增强材料方面有着广阔的应用前景,被视为继Kevlar纤维之后在航空航天等领域中的新一代超级纤维.对PBO纤维的合成及改性研究作了较详细的概述,并对各种方法进行了比较.     

Adhesion of PBO fiber in epoxy composites

A composite of poly p-phenylene-2,6-benzobisoxazole (PBO) fiber and epoxy resin has excellent electrical insulation properties. However, it is a challenging issue to improve its mechanical properties because of poor adhesion between PBO fiber and matrix. The relatively smooth and chemically inactive surface of PBO fiber prevent efficient chemical bonding in the composite interface. Here, we report the surface modification of PBO fibers by UV irradiation, O₂ and NH₃ plasma, as well as acidic treatments. We found that the surface free energy and roughness are increased for both sized and extracted fibers after plasma treatments together with maleic anhydride grafting. The sized fiber shows marginal improvement in adhesion strength and no change in fiber tensile strength because of the barrier effect of the finish. For the extracted fiber, however, the tensile strength of the fiber is sensitive to surface treatment conditions and considerable strength reduction occurred, particularly for cases of acidic treatments and UV irradiation. This is because that the treatments increase the surface roughness and introduce more surface flaws. The extracted fiber surface has no adequate wetting and functional groups, which in turn results in coarse interface structures and causes reduction or no apparent variation of the adhesion strength. The fracture surfaces after single fiber pull-out tests exhibit adhesive interfacial failure along the fiber surface, which is further confirmed by similar adhesion strength and interlaminar shear strength values when the fiber was embedded in various epoxy resins with different temperature behavior.     

PBO聚合物及其纤维的研究进展

PBO以其优异的力学性能、热稳定性和阻燃性而受到广泛关注.文中介绍了PBO聚合物的制备、纤维成型、结构和性能研究以及PBO改性进展.     

Hierarchical poly(p-phenylene benzobisoxazole)/graphene oxide reinforcement with multifunctional and biomimic middle layer

A new hierarchical reinforcement developed by coating biomimic polydopamine (PDA) on the surface of poly(p-phenylene benzobisoxazole) (PBO) fibers, which served as a platform for the graphene oxide (GO) grafting, using branched polyethyleneimine (b-PEI) as a bridging agent. The surface morphologies and chemical structures of PBO fibers were characterized for confirming the formation of covalent bond between GO and PBO fibers. The surface roughness (R_a) and wettability of the obtained fibers, denoted as PBO@PDA-PEI-GO, were obviously increased in comparison with those of untreated one. The reinforcement offered a 68.8% enhancement in the interfacial shear strength (IFSS) without degrading the base fiber. The PDA layer on the PBO fiber surface led to improved UV resistance. The hydrothermal aging resistance of PBO/epoxy composite was also greatly improved. This biomimic surface modification approach is facile to prepare, highly efficient to enhance interface, adaptable to all high-performance fibers, and meaningful in multifunctional applications.     

PBO纤维表面空气冷等离子体改性

采用等离子体处理方法对PBO(聚对苯撑苯并二 口 恶 唑)纤维表面进行改性。用XPS和AFM测试分析等离子处理时间对PBO纤维表面组成和表面形貌的影响规律;首次采用浸润性测试和IR测试分析等离子体处理前后纤维浸润性和表面官能团的变化。用Microbond测试方法表征了纤维与树脂基体的界面剪切强度,并用SEM观察微复合材料破坏形貌。结果表明:等离子体处理后纤维浸润性得到改善,纤维表面苯环上引入了很多羟基。等离子体处理最佳条件下(170 W,10 min),纤维表面粗糙度最大,纤维表面O元素含量最大, O/C比率提高了50.5 %, IFSS值提高了64.7 %。     

PBO纤维表面等离子体接枝改性研究

采用等离子体接枝改性方法对PBO纤维表面进行改性研究，利用AFM分析改性前后纤维表面的形貌变化，测试了改性前后纤维表面浸润性变化，并采用Microbond方法表征了纤维与树脂基体的界面IFSS。结果表明：等离子体接枝后纤维表面引入了活性基团，纤维浸润性改善；在100W、10min接枝条件下IFSS提高了75％。     

PBO纤维的合成、纺制、微相结构与性能研究进展

PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)纤维是新一代超高性能纤维，文中对PBO纤维研制开发中关于合成、纺制、微相结构与性能方面的研究作一较详细的概述。特别阐述了其结构与性能关系研究的一些最新成果。     

高性能纤维增强树脂基复合材料的研究进展

高性能纤维增强树脂基复合材料在航空、航天等领域应用广泛,本文论述了高性能纤维如碳纤维(CF)、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)、芳纶纤维、PBO纤维的表面改性方法、改性效果的表征手段及改性纤维增强树脂基复合材料的研究进展和方向。