PBO纖維壓縮強度改性及其光老化研究.pdf

1、聚對苯撐苯并雙噁唑(PBO)纖維是新一代高強度、高模量、耐高溫高分子材料的先驅和代表。PBO是剛性棒狀的聚合物,分子間的相互作用力很弱,這種結構使得PBO纖維具有較低的抗壓縮性能,同時在紫外線的照射下較容易發(fā)生光老化現象。本文利用60Coγ-射線輻照處理PBO纖維,這種方法有效的提高了復合材料的壓縮性能。此外,針對于PBO纖維的光老化現象進行了纖維在暴露自然條件下、在不同氣體介質中和不同光源下的光老化研究。采用一系列測試表征分析其結構變

2、化,并且對PBO纖維做了穩(wěn)定化處理。在PBO纖維的壓縮強度改性方面通過測定復合材料壓縮強度的方法優(yōu)化了以改性劑方法提高壓縮強度的工藝參數(改性劑種類,輻照劑量,改性劑濃度,復合材料膠含量)。測試結果表明,結合改性劑和高能射線處理過的纖維制成的復合材料的壓縮強度提高幅度最高。采用X射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR和掃描電鏡(SEM)分析上述處理方法對纖維結構的影響。在PBO纖維的光老化研究方面采用原子力顯微鏡(AFM)對老化纖維表面形貌

3、進行分析。通過測定纖維單絲拉伸強度進行PBO纖維的光老化研究。實驗包括自然條件下的光老化、不同介質中的光老化和不同光源的光老化。結果是以氧氣為介質的PBO纖維光老化的效果最為明顯。因此針對于在氧氣介質中的老化纖維做了表面元素分析(XPS)、紅外光(IR)譜和X射線衍射能譜(XRD)判斷老化纖維的結構變化。掃描電鏡結果顯,示在改性過的纖維表面的雜質和溝壑增加了。選取三種受阻胺類光穩(wěn)定劑944,622和770,并結合等離子體處理的方法對PB