PBO纖維熱處理技術及其應用研究進展

朱曉琳，張鵬，金子明，虢忠仁，鐘蔚華，宮平，曲志敏

（中國兵器工業集團第五三研究所，濟南 250031）

PBO纖維熱處理技術及其應用研究進展

朱曉琳，張鵬，金子明，虢忠仁，鐘蔚華，宮平，曲志敏

（中國兵器工業集團第五三研究所，濟南 250031）

對國內外聚對苯撐苯并雙惡唑（PBO）纖維熱處理工藝技術、PBO纖維熱處理工藝機理研究進展、高模量PBO纖維的性能及應用進行了綜述，對比了國內外成果及研究差距。闡明了國內PBO纖維關于熱處理工藝研究尚處于試驗階段，雖能夠小批量制備PBO高模量纖維，但與Toyobo公司產Zylon-HM纖維相比，在強度保持率、模量增長率、性能穩定性、產量及類型等方面還有差距。PBO纖維具有高強度、高模量、耐高熱等性能，在航空航天、國防軍工等領域的增強材料、耐高溫、耐燒蝕材料之中，具有良好的應用前景和較高的市場價值。

PBO纖維；熱處理；高模量；高強度

1　PBO纖維簡介

聚對苯撐苯并雙惡唑（PBO）是一種由苯環和惡唑環構成的具有剛棒狀結構的聚合物，它由分子鏈取向近為直線型的芳香雜環構成［1］。最初于20世紀70年代由美國空軍實驗室為發展航空航天事業而制備出來，作為復合材料用增強材料、耐熱材料進行研究；后于1991年開始由斯坦福大學和Toyobo公司共同開發，1998年由Toyobo公司實現工業化生產，注冊商標為Zylon?，目前兩種牌號Zylon-AS和Zylon-HM［2］，是目前世界上唯一可大規模工業化生產PBO纖維的公司，年產量預計為1 000 t/a（2008年之后）。

PBO纖維的制備過程如圖1所示。首先4，6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽（DAR）和對苯二甲酸（TPA）在多聚磷酸（PPA）中縮聚而成PBO分子，PPA在體系中作為催化劑和干燥劑。……