纤维复合材料 2003年12月 FIBER COMPOSITES Dec,. 20(B 性能研究 Kevlar、PBO有机纤维及其复合材料的性能 周晏云 宋六九 (哈尔滨玻璃钢研究院,150036)(山东铝业股份有限公司,255052 摘要简述 Kevlar纤维和PO纤维的合成、结构、优异性能及应用前景。实验表明:在同等强度下,PB纤维/环 氧复合材料在高性能纤维复合材料中减重效果最好 关键词PBO纤维,合成PBO纤维复合材料减重 Study on Properties of High Perfomance Organic Fiber and Their Composites Liu jiu Harbin FRP Inst itute. 150036) (Shandong Aluminium Co.. Ltd 255052) ABSTRACT In this paper, the structures and pioperties of Kelar fiber and PBO fiber were studied. The test indicated that PBO fibler composites have the lightest weight among high perfomance fiber composites KEYWORDS PBO fiber properties, PBO fiber composites weight among 1前言 PBO分子结构式: 高性能纤维,一般是指强度大于17.6cN/dtex 模量大于440N/dex的纤维,这类纤维也称为超纤 维( Super Fibers)。目前高性能纤维中有代表性的是 有机刚性链的对位芳纶、有机柔性链的高强聚乙烯 纤维和近年研制开发的PBO纤维。PBO纤维是目2.2纤维的合成 前高科技纤维中强度和模量最高的纤维,被认为是 Kevlar的合成反应:和通常的聚酰胺一样 21世纪超级纤维,也是继 Kevlar纤维开发成功以 Kevlar用缩聚方法合成。由于熔融温度高于聚合物 来纤维技术领域的又一次突破 的分解温度,故不能用熔融缩聚方法,只能用界面缩 本文介绍了两种高性能有机纤维——KeⅥar纤聚、溶液缩聚和乳液聚合方法,作为硏究还有固相缩 维及HM(高模)PBO纤维的结构、合成及其复合材聚和气相聚合方法。工业生产上常用低温溶液缩聚 料的性能 和界面缩聚方法,由芳香族二胺与芳香二酰氯在酰 胺型溶剂体系中反应制备聚合物。其反应式如下所 2纤维的结构及性能 2.1结构式 xc〈 Kevlar纤维和PBO纤维都是芳香族聚合物纤 维,分子结构如下所示 Kevlar分子结构式 PBO的合成反应:PBO纤维(聚对苯撑苯并双 唑)的合成有许多种方法方法之一:可由26 21942014chim1 Academic Journal Electronic publishi慧间苯酚盐酸盐与对苯甲酰氯在甲磺酸性能研究 Kevlar 、PBO 有机纤维及其复合材料的性能 周晏云 宋六九 (哈尔滨玻璃钢研究院, 150036) (山东铝业股份有限公司, 255052) 摘 要 简述Kevlar 纤维和 PBO 纤维的合成、结构、优异性能及应用前景。 实验表明:在同等强度下, PBO 纤维/ 环 氧复合材料在高性能纤维复合材料中减重效果最好。 关键词 PBO 纤维, 合成, PBO 纤维复合材料, 减重 Study on Properties of High Performance Organic Fiber and Their Composites Zhou Yanyun Shong Liujiu (Harbin FRP Institute , 150036) (Shandong Aluminium Co., Ltd, 255052) ABSTRACT In this paper, the structures and properties of Kelar fiber and PBO fiber were studied .The test indicated that PBO fibler composites have the lightest weight among high performance fiber composites . KEYWORDS PBO fiber, properties, PBO fiber composites, weight among 1 前 言 高性能纤维, 一般是指强度大于 17 .6cN/dtex 、 模量大于 440 cN/dtex 的纤维 ,这类纤维也称为超纤 维(Super Fibers)。目前高性能纤维中有代表性的是 有机刚性链的对位芳纶、有机柔性链的高强聚乙烯 纤维和近年研制开发的 PBO 纤维 。 PBO 纤维是目 前高科技纤维中强度和模量最高的纤维, 被认为是 21 世纪超级纤维, 也是继 Kevlar 纤维开发成功以 来,纤维技术领域的又一次突破。 本文介绍了两种高性能有机纤维———Kevlar 纤 维及 HM(高模)PBO 纤维的结构 、合成及其复合材 料的性能 。 2 纤维的结构及性能 2 .1 结构式 Kevlar 纤维和 PBO 纤维都是芳香族聚合物纤 维,分子结构如下所示。 Kevlar 分子结构式: PBO 分子结构式: 2 .2 纤维的合成 Kevlar 的合 成反应 :和 通常的 聚酰胺 一样, Kevlar 用缩聚方法合成 。由于熔融温度高于聚合物 的分解温度 ,故不能用熔融缩聚方法 ,只能用界面缩 聚 、溶液缩聚和乳液聚合方法,作为研究还有固相缩 聚和气相聚合方法 。工业生产上常用低温溶液缩聚 和界面缩聚方法, 由芳香族二胺与芳香二酰氯, 在酰 胺型溶剂体系中反应制备聚合物 。其反应式如下所 示 : PBO 的合成反应 :PBO 纤维(聚对苯撑苯并双 口恶唑)的合成有许多种方法, 方法之一 :可由 2 , 6 - 二氨基间苯二酚盐酸盐与对苯二甲酰氯在甲磺酸 第 4期 18 纤 维 复 合 材 料 No .4 2003年 12月 FIBER COMPOSITES Dec., 2003