1. Историја развоја
ПБО су измислили истраживачи развоја ваздухопловства ваздухопловства. Прво, Истраживачки институт Универзитета Станфорд (СРИ) у Сједињеним Државама поседује основни патент полибензоазола. Касније, Дов Цхемицал Цомпани из Сједињених Држава је овлашћен да развија ПБО на индустријској основи, уз побољшање оригиналне методе синтезе мономера. Нови поступак готово не производи нуспроизводе изомера, што побољшава принос синтетичког мономера и поставља темеље за индустријализацију. Јапанска компанија Тоио Тектиле Цомпани је 1990. године купила технологију патента ПБО од компаније Дов Цхемицал Цомпани из Сједињених Држава. 1991. године ПБО влакно је развила компанија До-и-Бадисх Цхемицал Фибер Цомпани на опреми Тоио Тектиле Цомпани у Јапану, што је у великој мери повећало чврстоћу и модул ПБО влакана, достигавши двоструко више од ППТА влакана. Године 1994. јапанска компанија за предење Тоио из компаније Тоио да би добила лошу дозволу компаније за производњу хемијских влакана [ГГ] бр. 39, огромна количина од 3 милијарде јена изградила је 400 тона ПБО мономера годишње и 180 тона годишње. предење производне линије, а у пролеће 1995. године почео је да ставља део механизоване производње, производни капацитет 1998. достигао је 200 тона годишње, назив производа Зилон. Према развојном плану компаније Тоио Тек [ГГ] # 39 за Зилон, производни капацитет ће достићи 380 тона / годишње у 2000. години, 500 тона / години у 2003. години и 1.000 тона / години у 2008. Тоио Тек је и даље једина компанија у свету који може комерцијално да производи ПБО влакна.
2. Изгледи за развој ПБО влакана
Последњих година, ојачани композитним влакнима ојачани материјали високих перформанси се широко користе у високим зградама, великим мостовима, океанском инжењерству и другим грађевинским пољима у Европи, Америци, Јапану и другим развијеним земљама и регионима. Влакнаста тканина импрегнирана епоксидном смолом налепи се на бетонску површину, што може у великој мери побољшати носивост и отпорност земљотреса на оригиналну структуру. Поред тога, у погледу конструкције моста, челични жичани кабл се не може користити за дуге мостове због сопствене тежине, а кабл мале тежине и велике чврстоће је најбољи избор. У поређењу са каблом високе чврстоће и добром димензионалном стабилношћу, кабл направљен од ПБО влакана је најбољи избор.
ПБО влакна постепено замењују традиционални азбестни материјал на пољу материјала отпорних на топлоту, а такође истражује употребу ПБО влакана у области примене испод 350 ℃ да би заменила влакна успорила пламен попут ароматичног полиамида. Када се наносе изнад 350 ℃, неорганска влакна попут влакана од нерђајућег челика или керамичких влакана могу се заменити. Неорганска влакна су тврда, а производ је склон ожиљцима, што утиче на његове перформансе. Међутим, ПБО влакно је потпуно могуће да превазиђе недостатак неорганских влакана. У прошлости топлотна отпорност органских влакана није била довољна (углавном испод 400 ℃), што је ограничавало примену и развој органских влакана. Међутим, температура распадања ПБО влакана достигла је 650 ℃, што је било највише међу свим органским влакнима. Због тога је потпуно могуће заменити влакна ПБ0 влакнима ПБ0 за наношење органских влакана изнад 350 ℃, а примена влакана ПБ0 као топлотно отпорног материјала може се проширити и развити.
Стране студије показују да постоји много примена за ПБО влакна у другим областима, попут електричних изолационих материјала, сателитског истраживања, лаганих материјала, аутомобилске индустрије и развоја дубокоморских нафтних поља. ПБО влакна као каросерија за брзе возове могу не само да смање тежину каросерије, већ и да повећају чврстоћу каросерије. Све врсте заштитне одеће отпорне на корозију могу се направити употребом ПБО влакана за отпорност на хемијску корозију. Да би се смањио ограничени терет у свемиру, ПБО влакно је погодно за израду дугмади и каишева који се користе у свемиру. Такође се може користити као балонски материјал отпоран на топлоту у свемирским окружењима у распону од -10 ° Ц до површинске температуре од 460 ° Ц. У аспекту спортског такмичарског веслачког једра, углавном је направљен од лименог лима израђеног од високо чврстоћа и влакна високог модула. Да би платно имало најмањи степен деформације када га дува ветар, потребно је тражити ПБО влакно са највишим модулом да би веслало једра. Због својих одличних механичких својстава, ПБО влакна су уједно и најбољи материјал за израду палица за голф, тениске рекете, штапове за скије, скије, даске за сурфање, тетиве за стреличарство и бициклистичке тркаће аутомобиле.
Истраживање и развој и индустријализација кључних технологија ПБО влакана омогућиће да се ПБО влакна Кине [ГГ] # 39 ослободе дилеме да ће дуго бити подложни монополу и контроли страних технологија и да крену на пут независних иновација, светлих изгледа и широке примене локализације влакана ПБО и развоја великих размера. Корисно је за развој, примену и одрживи развој ПБО материјала високих перформанси у ваздухопловству, националној одбрани и цивилној индустрији Кине [ГГ] # 39;
3, перформансе влакана
Према Тоио Тек-у, снага његовог врхунског ПБО влакна је 5,8ГПа (немачки извештај је 5,2ГПа), а модул 180ГПа, што је највише међу постојећим хемијским влакнима. Температура отпорности на топлоту до 600 ℃, гранични индекс кисеоника 68, у пламену не гори, не скупља се, отпорност на топлоту и запаљивост већа је од било ког другог органског влакна. Углавном се користи у индустријским текстилима отпорним на топлоту и материјалима ојачаним влакнима.
Поређење перформанси између ПБО и других влакана високих перформанси:
Из табеле се може видети да снага, модул, отпорност на топлоту и отпорност на пламен ПБО влакана, посебно чврстоћа ПБО влакана, не само да прелази снагу челичних влакана, већ и већу од угљеничних влакана. Поред тога, ПБО влакна имају одличну отпорност на ударце, отпорност на трење и стабилност димензија, лагана су и мекана, што га чини идеалним текстилним материјалом.
Као влакно супер перформанси у 21. веку, ПБО има изврсна физичка и механичка својства и хемијска својства. Његова чврстоћа и модул су двоструко већи од влакана КЕВЛАР (Кевлар), а такође поседује својства отпорности на топлоту и успоравања пламена међудимензионалних арамидних влакана, а његова физичко-хемијска својства су потпуно боља од КЕВЛАР-а, који је у водећем положају положај на пољу влакана високих перформанси до сада. ПБО нит пречника 1 мм може подићи до 450 кг и више је од 10 пута јача од челичних влакана.
4. Површинска модификација ПБО влакана
Повећава се ТИФСС између ПБО влакана и смоле матрице, али превише агенса за спајање ће довести до превише дебелог умреженог слоја средства за спајање, што ће уместо тога смањити ТИФСС. Међутим, ефекат нагризања плазмом на површини влакна прво се примењује на средство за спајање, што чини средство за спајање да формира калемљени слој умрежавања. Овај слој везивног средства може у одређеној мери заштитити влакно, тако да се σ влакна ПБО не смањује много.
Према анализи, технолошки услови комбинације везног средства и модификације плазме су следећи: садржај везивног средства А-187 је 2%, време обраде нискотемпературне аргонске плазме 2 мин, притисак 5опА , снага је 30В. Међу одабраним агенсима за спајање, А-187 је имао најбољи ефекат на побољшање ИФСС између развоја влакана ПБО и епоксидне смоле, а оптималан садржај везива је био 2%.
(1) Када је садржај А-187 био 2%, а услови третмана у плазми при ниским температурама били су 2 мин, 30 В и 50Па, ΓИФСС модификованог ПБО влакна био је висок као Ло. 44МПа, што је за 52% више од модификованог ПАИФСС-а са само А-187, и 78% више од оног код оригиналног ПАИФСС-а са А-187. Такође је знатно побољшана влажност влакана ПБО.
(2) Смањење ΓИФСС ПБО влакана модификованих агенсом за спајање аргонске плазме није очигледно током времена. Повећање угла контакта није очигледно и његова промена има тенденцију да буде стабилна, са благим трендом опадања. Ефекат слабљења ПБО влакана модификованог аргоновим нискотемпературним плазмом за спајање није очигледан.
5, припрема
ПБО се припрема кондензацијом раствора 4,6-диаминофенол хидрохлорида (диаминофенол хидрохлорид) и терефталне киселине са полифосфорном киселином (ППА) као растварачем, а такође се може кондензовати дехидратацијом П2О5. ППА је и растварач и катализатор поликондензације.
Синтезу мономера диамино-ресорцинол успешно је развила компанија Дов Цхемицал Цомпани у Сједињеним Државама са трихлоробензеном као почетним материјалом за синтезу. На тај начин се изомер неће генерисати у процесу синтезе, а принос је веома висок, што игра велику улогу у индустријској производњи ПБО.
Раствор полимерног предења се преде, пере и суши методом суво-мокрог предења. Раствор за предење је течни кристал, а издужена ланчана структура може се формирати када се користи метода предења течног кристала. Почетно предење (АС филамент - стандардни тип) има чврстоћу 3,53 Н / Тек и модул еластичности 10,84 Н / Тек. Да би се побољшао модул, термичка обрада може се извршити на температури од око 600 ℃ до добити жицу високог модула (ХМ - тип високог модула) са модулом од 176,4Н / Тек и константном снагом.
6, пријава
Главне карактеристике ПБО влакана су добра отпорност на топлоту, велика чврстоћа и модул, па се широко користи.
(1) примена нити, може се користити за гуме, гумену траку (транспортни ремен), гумено црево и друге производе од гуме од ојачавајућих материјала; Све врсте материјала за ојачање пластике и бетона; Балистичке ракете и ојачани делови композитних материјала; Затезни делови оптичких каблова и заштитни филм оптичких каблова; Јачање влакана за разне мекане жице као што су електрична врућа жица и кабл за слушалице; Материјали високе затезности као што су ужад и каблови; Филтерски материјали отпорни на топлоту за филтрирање на високим температурама; Опрема против ракета и метака, прслуци, панцирке, кациге и навигацијска одећа високих перформанси; Спортска опрема као што су тенис, глисер и тркачки чамац; Напредна вибрациона плоча звучника, нови материјали за комуникацију; Ваздухопловство итд.
(2) примена уситњених влакана и целулозе, може се користити за трење материјала и заптивање бртве ојачавајућих влакана; Ојачања разних смола и пластике итд.
(3) примена предива, може се користити за одећу за заштиту од пожара; Комбинезони за пећ, комбинезони за заваривање и други комбинезони отпорни на топлоту који се користе у обради места отопљених метала; Заштитна одећа, заштитне рукавице и заштитна обућа од посекотина; Тркачка одела, одела за јахање; Све врсте спортске одеће и активне спортске опреме; Пилотно одело од Царраце; Опрема против резања итд.
(4) примена кратких влакана, која се углавном користе за екструзију алуминијума, за обраду топлотно отпорних јастучница; Филтерски материјали отпорни на топлоту за филтрирање на високим температурама; Термички заштитни појасеви итд.
извор: Схен Дун Сха Ксиан
хттпс://мп.веикин.кк.цом/с?__биз=МзА4МТИ5НзМкМв== [ГГ] амп; мид = 2649436326 [ГГ] амп; идк = 3 [ГГ] амп; сн = 51ц2495ца966бе6а911дб6ф3едеб2153 [ГГ] амп; цхксм = 878е9фе8б0ф916феаа49бф589б790д7563дцб53ф6ц9441е2бец0ц8даа215113фц391834188бц [ГГ] амп; мпсхаре = 1 [ГГ] амп; сцене = 1 [ГГ] амп; срцид = 0617нцецНи7ХТЈКСОкнслкДфВ [ГГ] амп; схарер_схаретиме = 1623915726672 [ГГ] амп; схарер_схареид = фф5ф2139д31а4580928ц819ц5еб948дф [ГГ] амп; екпорткеи = АВГБв6И2МАЛКСоОК5г4И4ФСИ % 3Д [ГГ] амп; пасс_тицкет = пВХКцОкНУВРкпПП % 2БХИЛкКфВЗпве1кЈр9О7Ввки2кгПвехИОРУзКСУКбфнкАГгСЈ2У [ГГ] амп; вк_хеадер = 0 # рд