POSS改性PBO复合纤维的制备及其性能研究
发布时间：2023-05-11 01:43
聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维由于其良好的力学性能、耐热性、耐化学腐蚀等性质,在纤维增强聚合物复合材料领域有着广泛的应用前景。但是由于其自身化学结构,PBO纤维也有一些性能上的缺陷,比如纤维/树脂基复合材料界面粘接性差、紫外光辐照后导致力学性能迅速下降等。对于纤维/树脂基复合材料而言,界面的好坏很大程度上地影响着复合材料的性能;而PBO的紫外老化也是一个严重的问题,在长期紫外光照射下,PBO纤维会损失其80%以上的性能。因为PBO纤维应用非常广泛,所以对PBO纤维的改性研究非常必要。本论文将笼型倍半硅氧烷(POSS)作为第三单体,采用在PBO聚合阶段将单体与八氨基苯基POSS进行共聚的方法,使POSS进入PBO分子链中,形成一定的交联结构,对纤维的力学性能有所提高,POSS的加入一定程度上可以延缓纤维的破坏作用。首先采用测定不同聚合阶段中聚合物分子量的方法研究了聚合期间PBO的分子链增长情况。然后研究了PBO纤维的纺丝牵引速率和热处理温度,揭示了纤维制备中纺丝条件及后处理对纤维性能的影响,确定了复合纤维制备中最佳的纺丝牵引速率为78m/min、纤维热处理温度为340℃。随后研究了PB...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 论文研究目的与意义
1.2 PBO纤维现状分析
1.2.1 概述
1.2.2 PBO聚合研究进展
1.2.3 PBO纤维改性研究
1.3 POSS改性聚合物研究现状
1.3.1 概述
1.3.2 物理共混法
1.3.3 化学共聚法
1.4 本论文主要研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验试剂验及设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.2 聚合单体及八氨基苯基POSS的表征
2.3 PBO纤维的制备
2.3.1 聚合反应各物料加料量的计算
2.3.2 多聚磷酸的配制及DAR脱HCl处理
2.3.3 PBO及其复合纤维的聚合
2.3.4 PBO及其复合纤维的纺丝
2.3.5 聚合中PBO的分子量研究
2.3.6 纺丝牵伸速率对纤维的影响
2.3.7 热处理对PBO纤维性能的影响
2.4 PBO复合纤维的表征
2.4.1 PBO复合纤维的红外表征
2.4.2 PBO复合纤维表面及断面形貌
2.4.3 PBO复合纤维力学性能
2.4.4 PBO复合纤维的耐热性
2.4.5 PBO复合纤维的结晶行为
2.4.6 纤维/环氧树脂基复合材料界面剪切测试
2.5 PBO复合纤维对耐紫外光性能研究
2.5.1 PBO复合纤维紫外光辐照后形貌分析
2.5.2 PBO复合纤维紫外光辐照后表面基团分析
2.5.3 PBO复合纤维紫外光辐照后力学性能测试
2.5.4 PBO复合纤维紫外光辐照后界面剪切强度测试
第3章 PBO及其复合纤维的制备
3.1 引言
3.2 单体表征及其反应性研究
3.2.1 单体与八氨基苯基POSS红外表征
3.2.2 八氨基苯基POSS与单体TPA的聚合产物红外分析
3.3 聚合过程中PBO分子量研究
3.4 纺丝牵引速率对PBO纤维的影响
3.5 热处理对PBO纤维的影响研究
3.5.1 热处理对PBO结晶性能的影响
3.5.2 热处理对PBO纤维力学性能的影响
3.6 本章小结
第4章 PBO复合纤维性能研究
4.1 引言
4.2 PBO复合纤维的表征
4.2.1 PBO复合纤维的红外表征
4.2.2 PBO复合纤维形貌
4.2.3 PBO复合纤维力学性能
4.2.4 PBO复合纤维的耐热性
4.2.5 PBO复合纤维的结晶行为
4.2.6 纤维/环氧树脂基复合材料界面剪切测试
4.3 PBO复合纤维对耐紫外光性能研究
4.3.1 PBO复合纤维紫外光辐照后形貌分析
4.3.2 PBO复合纤维紫外光辐照后表面基团分析
4.3.3 PBO复合纤维紫外光辐照后力学性能测试
4.3.4 PBO复合纤维紫外光辐照后界面剪切强度测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3813902
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 论文研究目的与意义
1.2 PBO纤维现状分析
1.2.1 概述
1.2.2 PBO聚合研究进展
1.2.3 PBO纤维改性研究
1.3 POSS改性聚合物研究现状
1.3.1 概述
1.3.2 物理共混法
1.3.3 化学共聚法
1.4 本论文主要研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验试剂验及设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.2 聚合单体及八氨基苯基POSS的表征
2.3 PBO纤维的制备
2.3.1 聚合反应各物料加料量的计算
2.3.2 多聚磷酸的配制及DAR脱HCl处理
2.3.3 PBO及其复合纤维的聚合
2.3.4 PBO及其复合纤维的纺丝
2.3.5 聚合中PBO的分子量研究
2.3.6 纺丝牵伸速率对纤维的影响
2.3.7 热处理对PBO纤维性能的影响
2.4 PBO复合纤维的表征
2.4.1 PBO复合纤维的红外表征
2.4.2 PBO复合纤维表面及断面形貌
2.4.3 PBO复合纤维力学性能
2.4.4 PBO复合纤维的耐热性
2.4.5 PBO复合纤维的结晶行为
2.4.6 纤维/环氧树脂基复合材料界面剪切测试
2.5 PBO复合纤维对耐紫外光性能研究
2.5.1 PBO复合纤维紫外光辐照后形貌分析
2.5.2 PBO复合纤维紫外光辐照后表面基团分析
2.5.3 PBO复合纤维紫外光辐照后力学性能测试
2.5.4 PBO复合纤维紫外光辐照后界面剪切强度测试
第3章 PBO及其复合纤维的制备
3.1 引言
3.2 单体表征及其反应性研究
3.2.1 单体与八氨基苯基POSS红外表征
3.2.2 八氨基苯基POSS与单体TPA的聚合产物红外分析
3.3 聚合过程中PBO分子量研究
3.4 纺丝牵引速率对PBO纤维的影响
3.5 热处理对PBO纤维的影响研究
3.5.1 热处理对PBO结晶性能的影响
3.5.2 热处理对PBO纤维力学性能的影响
3.6 本章小结
第4章 PBO复合纤维性能研究
4.1 引言
4.2 PBO复合纤维的表征
4.2.1 PBO复合纤维的红外表征
4.2.2 PBO复合纤维形貌
4.2.3 PBO复合纤维力学性能
4.2.4 PBO复合纤维的耐热性
4.2.5 PBO复合纤维的结晶行为
4.2.6 纤维/环氧树脂基复合材料界面剪切测试
4.3 PBO复合纤维对耐紫外光性能研究
4.3.1 PBO复合纤维紫外光辐照后形貌分析
4.3.2 PBO复合纤维紫外光辐照后表面基团分析
4.3.3 PBO复合纤维紫外光辐照后力学性能测试
4.3.4 PBO复合纤维紫外光辐照后界面剪切强度测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3813902
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