第二十七卷第三期 高科技纤维与应用 VoL27, No.3 2002年06月 Hi-Tech Fiber Application Jun.2002 21世纪超高性能之PB0高分子纤维材料 吴国梅 (长庚大学化工与材料工程学系,台湾台北) 摘要:本文苘介了PBO纤维的基本特性;苘析了有关复合材料之界面现象;通过实验,提出了化学表面处 理对PBO纤维表面改质为之有效的方法。 关键词:PBO纤维;超高性能;复合村料界面;表面改质 中图分类号:TQ3427;TB33文献标识码: 文章编号:1007-9815(2002)03001504 前言 本东洋纺公司,并于1999年秋以 ZYLON为名上 市 近年来,高性能之高分子材料科学界正积极 突破研究,推出超高性能聚对二恶唑苯(PBO)1PB0纤维特性 之 Rigid rod有机高分子纤维材料,其热稳定性 比抗拉模数以及比抗拉强度,远优于现有之各式 PBO纤维系采用 dry jet wet spinning湿式纺 有机与无机纤维,甚受国际重视,可开发运用在丝加工制成,其结构与特性甚受纺液浓度、加工 高性能之高分子基复合材料中做为纤维强化材。剪切变率、凝结析出条件以及后续之应力和热定 由于系新材料与新应用领域,其复合材料相关之型处理等变因所影响。PBO系极耐高温之高分 制程、结构、特性等原理亟待进一步研究,如纤子,经适当凝结成型,实验结果显示其耐热温度 维处理之方法与影响,纤维与不同基材之界面行可达600-700℃,热劣解活化能约在470kJ 为,复合材料破坏机构与各种应用特性等。 mol,图2为典型之TGA恒温扫描图,图3为各 BO是由 Diaminoresorcinol(DAR)与种高分子连续式升温扫描比较图。PBO密度为 Terephthalic acid(TA)在 poly phosphoric(PPA)14-1.56g/cm3,与 Kevlar之1.45g/cm3相近, 中,经过缩合聚合反应所形成,其化学反应及结表1显示几种高性能纤维之特性比较。PBO藉由 构式如图1所示。于1970年代晚期由美国空军与不同之热应力等定型处理,亦可获得不同规格之 史丹弗研究中心开始先期研究;随后于1980年代AS与HM纤维 技术移转至美国 Dow Chemical公司继续此一材 由于PBO拥有硬直及高度之分子规则排列 料之研发工作;目前纤维生产技术则是转移至日性,因此它并不溶于一般的有机溶剂中,具有优 NH HOOC- COOH 650℃ DAR 00℃ PPA @。0 PBO 时间(min) 图1PBO之化学反应及结构式 图2PBO之TGA恒温扫描图 收稿日期:2002-04-22;修正日期:2002-05-16 稿源说明:本文为本刊与台湾强化塑胶协进会《强化塑胶广用新知》交流转载。 碳纤碳布芳纶芳纶布混杂布蜂窝芯 富阳特纤所0571-63372466 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第三期 2 吴国梅： 1世纪超高性能之PBO 高分子纤维材料 - 15 - 前 言 近年来，高性能之高分子材料科学界正积极 突破研究，推出超高性能聚对二恶唑苯（ ） PBO 之Rigid rod 有机高分子纤维材料，其热稳定性、 比抗拉模数以及比抗拉强度，远优于现有之各式 有机与无机纤维，甚受国际重视，可开发运用在 高性能之高分子基复合材料中做为纤维强化材。 由于系新材料与新应用领域，其复合材料相关之 制程、结构、特性等原理亟待进一步研究，如纤 维处理之方法与影响，纤维与不同基材之界面行 为，复合材料破坏机构与各种应用特性等。 PBO 是 由 Diaminoresorcinol （ DAR ） 与 Terephthalic acid(TA) 在 polyphosphoric(PPA) 中，经过缩合聚合反应所形成，其化学反应及结 构式如图 1 所示。于 1970 年代晚期由美国空军与 史丹弗研究中心开始先期研究；随后于 1980 年 代 技术移转至美国 Dow Chemical 公司继续此一材 料之研发工作；目前纤维生产技术则是转移至日 本东洋纺公司，并于 1999 年秋以 ZYLON 为名上 市。 1 PBO纤维特性 PBO 纤维系采用 dry jet wet spinning 湿式纺 丝加工制成，其结构与特性甚受纺液浓度、加工 剪切变率、凝结析出条件以及后续之应力和热定 型处理等变因所影响 。PBO 系极耐高温之高分 子，经适当凝结成型，实验结果显示其耐热温度 可 达 600－ 700 ℃，热劣解活化能约在 470kJ/ mol ，图 2 为典型之 TGA 恒温扫描图，图 3 为 各 种高分子连续式升温扫描比较图 。 PBO 密度为 1.54－1.56g/cm ， 与 Kevlar 之 1.45g/cm 相近， 表 1 PBO 显示几种高性能纤维之特性比较。 藉 由 不同之热应力等定型处理，亦可获得不同规格之 AS 与 HM 纤维。 由于 PBO 拥有硬直及高度之分子规则排列 性，因此它并不溶于一般的有机溶剂中，具有优 碳 纤 碳 布 芳 纶 芳 纶 布 混 杂 布 蜂 窝 芯 富阳特纤所 0571-63372466 21世纪超高性能之PBO高分子纤维材料 吴国梅 （长庚大学 化工与材料工程学系，台湾 台北） 摘 要 : 本文简介了 PBO 纤维的基本特性；简析了有关复合材料之界面现象；通过实验，提出了化学表面处 理对 PBO 纤维表面改质为之有效的方法。 关键词: PBO 纤维；超高性能；复合材料界面；表面改质 中图分类号: TQ342+ .7; TB33 文献标识码: A 文章编号: 1007-9815（ ） 2002 03-0015-04 第二十七卷 第三期 2002年 月06 高科技纤维与应用 Hi-Tech Fiber & Application Vol.27, No.3 Jun., 2002 收稿日期:2002-04-22；修正日期:2002-05-16 稿源说明:本文为本刊与台湾强化塑胶协进会《强化塑胶广用新知》交流转载。 图1 PBO 之化学反应及结构式 图2 PBO之TGA恒温扫描图 3 3 H N HO OH 2 NH2 + HOOC COOH DAR TA PPA N O N O + H O2 PBO 500℃ 600℃ 650℃ 700℃ 800℃ 900℃ 0 100 200 300 60 70 80 90 100 时 min 间（ ） 质量（ ） TGA %
16 高科技纤维与应用 第二十七卷 表1PBO纤维与其他高性能纤维之比较 纤维 强度 伸长率密度吸湿率LOI熔融(或碳化 (eN/dtex)(GPa)(cN/dtex)(GPa) (%)(g/em)(%)(%) aft(C) PBO 1766 2.5 0.6 Kevlar49 19.4 2.8 2.4 145 4.70.65 1.384.5 Steel 3.5 2.8 200 7.80 3.5 176 Dyne 3.5 1148 3.5 16.5 2.7 0.4 39.75.6 Polyester 7.9 l.1 110 1.38 0.4 260 表2PBO纤维之化学安定性 500h后之强度保持率(% PBO 化学药品 PET PBO-AS PBO-HM Methl Ethyl Ketone 100 PES Dimethyl formamide Methanol 2004006008001000 Gasoline Automotive brake Fluid 100 图3各种高分子连续式升温扫描比较图 异之化学安定性,如表2所示,故在进行表面改度紧密结合,亦即走向 Tailored boundary 质处理时,我们选择以酸及碱作为处理药品,此 interface,才能更符合工程用途之需求。 外亦可采电浆与静电表面处理等方式,并针对几 虽然PBO纤维之机械及耐热性极佳,但其表 种不同表面处理法对于PBO高分子纤维之表面活面活性很差,为求改善与高分子基材间之界面性 性,以改善与热固性环氧树脂或热塑性高分子基质,必须研发适当之表面处理技术,其目的在于 材之界面特性,唯各种表面处理方法对纤维结构使纤维表面产生易与环氧树脂等基材产生化学键 与机构性质之影响亦需明了,才能求取平衡 结的官能基,使树脂与纤维间因增加有效接触而 强化界面,也藉着界面层与纤维之间的化学/物理 2复合材料之界面现象 相容性吸收震波,增加冲击能量的吸收能力,使 韧性增加。各种强化界面的方法虽然能收到纤维 复合材料除了受其组成要件强化材与基材性与树脂的层间剪应力等机械性质增加的效果,但 质影响外,亦深受强化材与基材间之界面区域所与纤维长轴成垂直方向的各种性质却可能减少 影响,此项目近年已成国际学术界重要研究课因此,如何同时增强纤维与树脂间的界面而不会 题。由于强化材与基材分属于不同的相,故于两损失其他性质,成为纤维补强材料共通的研究方 种材料之间产生一边界表面,近年研究亦有将其进向 一步区分为 interface无厚度的界面,和 纤维与树脂间的结合主要是靠两者界面的粘 interphase即指数nm-um之界面层。新观念显着。Wake及其他学者( Deryagium, Voyutskii 示高分子基材与强化材间之界面必须适度而非过 Kinloch,等)由分子的结构、巨分子热力学及动 碳纤维补强片材 杭州索奇先进复材公司0571-63373236 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
- 16 - 高科技纤维与应用 第二十七卷 异之化学安定性，如表 2 所示，故在进行表面改 质处理时，我们选择以酸及碱作为处理药品，此 外亦可采电浆与静电表面处理等方式，并针对几 种不同表面处理法对于 PBO 高分子纤维之表面活 性，以改善与热固性环氧树脂或热塑性高分子基 材之界面特性，唯各种表面处理方法对纤维结构 与机构性质之影响亦需明了，才能求取平衡。 2 复合材料之界面现象 复合材料除了受其组成要件强化材与基材性 质影响外，亦深受强化材与基材间之界面区域所 影响，此项目近年已成国际学术界重要研究课 题。由于强化材与基材分属于不同的相，故于两 种材料之间产生一边界表面，近年研究亦有将其进 一步区分 为 interface 无厚度的界面，和 interphase 即指数 nm－μm 之界面层。新观念显 示高分子基材与强化材间之界面必须适度而非过 度紧密结合，亦即走向 Tailored boundary interface，才能更符合工程用途之需求。 虽然 PBO 纤维之机械及耐热性极佳，但其表 面活性很差，为求改善与高分子基材间之界面性 质，必须研发适当之表面处理技术，其目的在于 使纤维表面产生易与环氧树脂等基材产生化学键 结的官能基，使树脂与纤维间因增加有效接触而 强化界面，也藉着界面层与纤维之间的化学/物 理 相容性吸收震波，增加冲击能量的吸收能力，使 韧性增加。各种强化界面的方法虽然能收到纤维 与树脂的层间剪应力等机械性质增加的效果，但 与纤维长轴成垂直方向的各种性质却可能减少。 因此，如何同时增强纤维与树脂间的界面而不会 损失其他性质，成为纤维补强材料共通的研究方 向。 纤维与树脂间的结合主要是靠两者界面的粘 着。Wake Deryagium 及其他学者（ ，Voyutskii ， Kinloch，等）由分子的结构、巨分子热力学及动 碳纤维补强片 材 杭州索奇先进复材公司 0571-63373236 表1 PBO纤维与其他高性能纤维之比较 纤 维 强 度 模 量 伸长率 (%) 密度 (g/cm ) 吸湿率 (%) LOI (%) 熔融( ) 或碳化 温度 ℃ () (cN/dtex) (GPa) (cN/dtex) (GPa) PBO 37 5.8 1 766 280 2.5 1.56 0.6 68 650 Kevlar49 19.4 2.8 750 109 2.4 1.45 4.5 29 550 Nomex 4.7 0.65 124 17 22 1.38 4.5 400 Steel 3.5 2.8 256 200 1.4 7.80 0 Carbon 20.3 3.5 1307 230 1.5 1.76 Dyneema 35.3 3.5 1148 110 3.5 0.97 0 16.5 150 PBI 2.7 0.4 39.7 5.6 30 1.40 15 41 550 Polyester 7.9 1.1 110 15 25 1.38 0.4 17 260 图3 各种高分子连续式升温扫描比较图 表2 PBO纤维之化学安定性 化学药品 500h后之强度保持率(%) PBO－AS PBO－HM Methl Ethyl Ketone 100 99 Dimethyl Formamide 100 97 Methanol 100 99 Gasoline 100 95 Automotive Brake Fluid 100 96 PBO PEEK Kevlar PES PET PVC PP 0 200 400 600 800 1 000 0 20 40 60 80 100 120 温 度（℃） 质 量（ ） % 3
第三期 吴国梅:21世纪超高性能之PBO高分子纤维材料 力学的性质、连接处的性质及机械应力的分布等2.3静电理论 观点,提出以下几种主要的粘着理论。纤维与树 静电粘着理论最早由 Deryagin所提出,假 脂间的粘着可能以其中的1种机构为主,或是多设所有的粘着现象大部份可解释为界面上的电荷 种机构同时成立 转移而产生电双层,两个接触的表面各带不同之 2.1吸附及润湿 正负电荷,就如同化学酸碱反应或键结(离子 复合材料制造过程中,树脂是否能有效的润作用,此种结合力量的大小视电荷的密度而定 湿纤维非常重要。纤维的表面能必须大于树脂才会这种作用在玻璃纤维复合材料中,对添加偶合剂 容易被树脂所润湿。关于润湿可由以下简单的式而言是非常重要的,矽烷类偶合剂即可能造成正 子加以说明。 Dupre'Eq显示液体粘着于固体上负离子的效应,使得电荷相互吸引而达黏著的目 所需热力学的功(Wa): 的 Wa=y+y2+y3 2.4化学键结效应 其中y,y2表示液体及固体之表面自由能,y3 两物质如果在接触界面发生化学反应,则在 为液体-固体间界面的自由能。当1液滴在固体表界面上生成新的化学键结。对于热固性的碳纤维 面上时,如图4所示,由水平方向力的平衡可以复合材料而言,通常利用氧化碳纤维表面来增强 得到 Young Eq 二者之间的键结,键结的增强可解释为氧化的碳 ysG= ySL+ yLGCOS 8 纤维表面与树脂之间产生了化学键结。 其中ys,ys及yc分别为固汽、固液及液汽2.5机械性粘着 介面的表面自由能或表面张力,θ为接触角。而 有些键结可能并不能涉到化学或电子反应, 表面张力又可分为分散相及极性相,并进而利用而只是两个表面产生机械性的互锁现象,而此种 以下关系式得到纤维本身之表面张力,亦即结合键结程度的大小与纤维表面的粗糙程度及树脂对 ing, Dupre'and Kaelble E 于纤维的润湿性大小有很大的关连 Wa/2aL=aF+βFBL/a 除了上述的几种粘着机构外,复合材料中纤 Wa=y1(1+Cos 8) 维与基材之粘着还可能有其他效应,如氢键、凡 其中aF与BF分别为纤维表面张力之两个分相得瓦力( van der waals forces)以及其他较低能 力,而aL与βL分别为溶液表面张力之两个分相量的键结力存在。另外,在复合材料的制程中也 力,γL则为液体之表面张力。接触角越小或表面可能被其他变因所影响,如树脂与纤维之热膨胀 自由能越大,表示润湿效果越好;反之,接触角系数不同,当温度变化时会影响两者间的键结情 越大或自由能越小则表示润湿不良。 形 2.2扩散理论 两个表面的键结可能由1个表面的分子手散3表面改质方法及结果 至另一个表面而形成界面,而键结的力量大小则 依分子间相互扩散缠绕的程度、参与的分子数目 大多数的高分子材料,其表面的性质均比较 多寡以及分子间结合力量的大小而定 偏惰性,换言之,即表面之湿润性以及接着性不 佳。解决之道即在于针对高分子材料的表面施加 表面处理,简单而言,表面处理之目的是在高分 液体 子材料之表面(约100A-100pm厚度)引起物 理或化学变化,并且以不影响高分子材料本身整 体之性质为前提。常见之表面处理方法之特点可 由表3中得知 图4液滴接触角示意图 考虑PBO纤维材料之几何形状与处理流程 碳纤碳布芳纶芳纶布混杂布蜂窝芯 富阳特纤所0571-63372466 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
第三期 2 吴国梅： 1世纪超高性能之PBO 高分子纤维材料 - 17 - 力学的性质、连接处的性质及机械应力的分布等 观点，提出以下几种主要的粘着理论。纤维与树 脂间的粘着可能以其中的 1 种机构为主，或是多 种机构同时成立。 2.1 吸附及润湿 复合材料制造过程中，树脂是否能有效的润 湿纤维非常重要。纤维的表面能必须大于树脂才会 容易被树脂所润湿。关于润湿可由以下简单的式 子加以说明。Dupre'Eq. 显示液体粘着于固体上 所需热力学的功（Wa）： Wa =γ1+γ2+γ3 其中γ1，γ2 表示液体及固体之表面自由能，γ3 为液体- 固体间界面的自由能。当 1 液滴在固体表 面上时，如图 4 所示，由水平方向力的平衡可以 得到 ： Young Eq. γ =γ +γ COS 其 中γ ，γ 及γ --- 分别为固 汽、固 液及液 汽 介面的表面自由能或表面张力，θ为接触角。而 表面张力又可分为分散相及极性相，并进而利用 以下关系式得到纤维本身之表面张力，亦即结合 Young、 ： Dupre' and Kaelble Equation W /2α =α +β [β /α ] W =γ1 ( 1+Cosθ) 其 中α 与β 分别为纤维表面张力之两个分相 力，而α 与β 分别为溶液表面张力之两个分相 力，γ 则为液体之表面张力。接触角越小或表面 自由能越大，表示润湿效果越好；反之，接触角 越大或自由能越小则表示润湿不良。 2.2 扩散理论 两个表面的键结可能由 1 个表面的分子手散 至另一个表面而形成界面，而键结的力量大小则 依分子间相互扩散缠绕的程度、参与的分子数目 多寡以及分子间结合力量的大小而定。 2.3 静电理论 静电粘着理论最早由 Deryaguin 所提出，假 设所有的粘着现象大部份可解释为界面上的电荷 转移而产生电双层，两个接触的表面各带不同之 正负电荷，就如同化学酸碱反应或键结（离子） 作用，此种结合力量的大小视电荷的密度而定。 这种作用在玻璃纤维复合材料中，对添加偶合剂 而言是非常重要的，矽烷类偶合剂即可能造成正 负离子的效应，使得电荷相互吸引而达黏著的目 的。 2.4 化学键结效应 两物质如果在接触界面发生化学反应，则在 界面上生成新的化学键结。对于热固性的碳纤维 复合材料而言，通常利用氧化碳纤维表面来增强 二者之间的键结，键结的增强可解释为氧化的碳 纤维表面与树脂之间产生了化学键结。 2.5 机械性粘着 有些键结可能并不能涉到化学或电子反应， 而只是两个表面产生机械性的互锁现象，而此种 键结程度的大小与纤维表面的粗糙程度及树脂对 于纤维的润湿性大小有很大的关连。 除了上述的几种粘着机构外，复合材料中纤 维与基材之粘着还可能有其他效应，如氢键、凡 得瓦力（van der Waals forces）以及其他较低能 量的键结力存在。另外，在复合材料的制程中也 可能被其他变因所影响，如树脂与纤维之热膨胀 系数不同，当温度变化时会影响两者间的键结情 形。 3 表面改质方法及结果 大多数的高分子材料，其表面的性质均比较 偏惰性，换言之，即表面之湿润性以及接着性不 佳。解决之道即在于针对高分子材料的表面施加 表面处理，简单而言，表面处理之目的是在高分 子材料之表面（约 100A－100μm 厚度）引起物 理或化学变化，并且以不影响高分子材料本身整 体之性质为前提。常见之表面处理方法之特点可 由表 3 中得知。 考虑 PBO 纤维材料之几何形状与处理流程， 碳 纤 碳 布 芳 纶 芳 纶 布 混 杂 布 蜂 窝 芯 富阳特纤所 0571-63372466 图4 液滴接触角示意图 。 SG SL LG θ SG SL LG a a L F F L L F F L L L θ γSL γLG Gas γSG 液体 固体
18- 高科技纤维与应用 第二十七卷 表45种动态接触角测试 meida之分项表面自由能 B B cane 27.6 27.6 0 5.25 DMSO 47.6 38.9 8.7 0.47 Formamide 58.2 39.5 18.7 4.32 48.3 29.3 19.0 5.41 4.36 081 Water 72.8 218 51.0 67 7.14 153 表3不同表面处理法之特点 PBO-AS-MSA60Seres 处理法处理深度处理温度处理成本 66197 化学药剂处理深室 中等 火焰处理 高温 廉价 放射线处理全体 室温 高价 电晕处理 表面稍高于室温 中等 电浆处理 表面室温-100℃c 中等 以化学表面处理最为简便。其主要作用有:溶剂 图5AS-PBO纤维经60%wt,MSA 清洁、表面蚀刻、表面改质。经酸或碱处理过之 处理之表面自由能变化 样品以 Dynamic contact angle analyzer dca322 PBO-AS-MSA5ISeries 进行分析,表4显示所使用 contact media的基本 表面自由能性质,经由适当计算得知初步实验结 果颇佳,确能有效提升表面自由能如图5及图6 66197 所示 4结语 我们亦探讨其他如静电表面处理、电浆表面 处理等方法,同时导入气体影响物理及化学作 图6AS-PBO纤维经50% w.t. Naoh 处理之表面自由能变化 用,以提高其表面接着面积,形成具有极性之官 能基,达成改善受处理表面接着性之目的。本文B. LFARMER etal. Polymer1993 最后要感谢前研究生邢雅棠先生的实验协助,并￥. KUROKI etal. J Appl Polym Scil小.-1997 祝福他在英伦的进修顺利,成就更上一层楼 同5」 TPROMISLOW. Macromolecules.1993 6 SLEFKowITZ etaL. Polym Commz. 1994. 参考文献 7 YHSO etal. J Polym Sci: A Polym Chem Z. 1999. 8 S.YALVAC etal. Polymer[Z. 1996. 1 J H PROMISLOW etal. Macromolecules z]. 1993. 91 D B ROITMAN etal. J Polym Sci. B: Polym Phy z]. 2 Y.TAKAHASHL Macromolecules(Z. 1999. 碳纤维补强片材 杭州索奇先进复材公司0571-63373236 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
- 18 - 高科技纤维与应用 第二十七卷 以化学表面处理最为简便。其主要作用有：溶剂 清洁、表面蚀刻、表面改质。经酸或碱处理过之 样品以 Dynamic contact angle analyzer DCA322 进行分析，表 4 显示所使用 contact media 的基本 表面自由能性质，经由适当计算得知初步实验结 果颇佳，确能有效提升表面自由能如图 5 及 图 6 所示。 4 结 语 我们亦探讨其他如静电表面处理、电浆表面 处理等方法，同时导入气体影响物理及化学作 用，以提高其表面接着面积，形成具有极性之官 能基，达成改善受处理表面接着性之目的。本文 最后要感谢前研究生邢雅棠先生的实验协助，并 祝福他在英伦的进修顺利，成就更上一层楼。 参考文献: [1] J.H.PROMISLOW etal. Macromolecules[Z]. 1993. [2] Y.TAKAHASHI. Macromolecules[Z]. 1999. [3] B.L.FARMER etal. Polymer[Z]. 1993. [4] Y.KUROKI etal. J Appl Polym Sci[Z]. 1997. [5] T.PROMISLOW. Macromolecules[Z]. 1993. [6] S.LEFKOWITZ etal. Polym Comm[Z]. 1994. [7] Y.H.SO etal. J Polym Sci: A. Polym Chem[Z]. 1999. [8] S.YALVAC etal. Polymer[Z]. 1996. [9] D.B.ROITMAN etal. J Polym Sci.:B: Polym Phy[Z]. 1994. 碳纤维补强片 材 杭州索奇先进复材公司 0571-63373236 表4 5 meida 种动态接触角测试 之分项表面自由能 表3 不同表面处理法之特点 处理法 处理深度 处理温度 处理成本 化学药剂处理 深 室温－ ℃ 200 中等 火焰处理 深 高温 廉价 放射线处理 全体 室温 高价 电晕处理 表面 稍高于室温 中等 电浆处理 表面 室温－ ℃ 100 中等 图5 AS-PBO纤维经60%w.t. MSA 处理之表面自由能变化 61.8 60.8 58.3 61.4 58.9 53.3 58.6 54.5 51.4 49.5 UT 25-1225-24 25-36 50-1250-24 50-36 80-12 80-24 80-36 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 PBO-AS-MSA60Series 表面自由能（ ） mJ/m 2 图6 AS-PBO纤维经50%w.t. NaOH 处理之表面自由能变化 58.6 57.7 56.6 55.8 54.7 51.5 51.7 50.550.6 49.9 UT 25-1225-24 25-36 50-1250-24 50-36 80-12 80-24 80-36 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 PBO-AS-MSA50Series 表面自由能（ ） mJ/m 2 d p / n-Hexadecane 27.6 27.6 0 5.25 0 0 DMSO 47.6 38.9 8.7 6.23 2.95 0.47 Formamide 58.2 39.5 18.7 6.28 4.32 0.69 EG 48.3 29.3 19.0 5.41 4.36 0.81 Water 72.8 21.8 51.0 4.67 7.14 1.53 γ γ γ α β βα