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第1章 绪论1

1.1 PBO纤维的发展历史2

1.2 PBO纤维的聚合及纺丝工艺4

1.3 PBO纤维的性能及应用9

参考文献11

第2章 PBO纤维单体合成技术13

2.1 连三氯苯及间二氯苯法14

2.1.1 连三氯苯法14

2.1.2 间二氯苯法16

2.1.3 4，6－二硝基间二氯苯法17

2.2 间苯二酚法18

2.2.1 贝克曼重排法18

2.2.2 三磺化、硝化水解还原法21

2.2.3 磺化、氯化硝化水解还原法22

2.2.4 叔丁基保护、氯化硝化水解还原法23

2.2.5 酯化、硝化还原法23

2.2.6 重氮化、硝化还原法25

2.3 间二硝基苯法27

2.3.1 羟胺重排法27

2.3.2 1，2－二氯－4，6－二硝基法27

2.3.3 4，6－二硝基氯苯法28

2.4 AB及BB型单体28

2.5 单体的抗氧化30

参考文献31

第3章 PBO聚合物制备技术34

3.1 脱HCl法35

3.1.1 对苯二甲酰氯法36

3.1.2 对苯二甲酸法37

3.1.3 脱HCl缩聚工艺影响因素37

3.2 络合盐法40

3.2.1 络合盐的制作方法40

3.2.2 络合盐法制备PBO的国内外进展42

3.2.3 TA络合盐的质量评价与质量影响因素43

3.2.4 TA络合盐法制备PBO45

3.3 AB型自缩合法46

3.4 三甲基硅烷基化法47

3.5 对羟基苯甲酸酯法49

3.6 中间相聚合法49

3.7 有机溶剂制备PBO前驱体法合成PBO聚合物50

3.8 聚合反应设备51

3.8.1 釜内容积51

3.8.2 釜体的选材51

3.8.3 搅拌器型式及搅拌转速52

3.8.4 轴封型式的确定53

参考文献60

第4章 PBO纤维的纺丝及后处理工艺63

4.1 PBO纤维的纺丝工艺国内外发展情况64

4.2 PBO纤维的纺制66

4.2.1 纺丝原液的组成67

4.2.2 纺丝压力68

4.2.3 纺丝温度68

4.2.4 空气隙长度69

4.2.5 凝固浴的组成与温度70

4.2.6 拉伸比71

4.3 PBO的相关检测72

4.3.1 聚合物特性黏度的测定72

4.3.2 PBO的单体DAR可通过HPLC分析法进行纯度评价73

4.3.3 高温高湿下强度的评价73

4.3.4 纤维强度保持率的测定73

4.3.5 金属浓度的测定73

4.3.6 光暴露试验73

4.3.7 拉曼位移的测定方法73

4.3.8 压缩强度的测定方法74

参考文献74

第5章 PBO纤维的结构与性能76

5.1 PBO初纺纤维76

5.1.1 化学成分组成77

5.1.2 皮芯结构及其影响因素77

5.1.3 取向结构80

5.1.4 晶体结构81

5.1.5 微纤化结构83

5.1.6 纤维表面结构83

5.2 PBO初纺纤维的后处理84

5.2.1 残留小分子及其对纤维性能的影响84

5.2.2 热处理对纤维的影响85

5.3 PBO纤维性能的表征方法98

5.3.1 抗张强度及模量98

5.3.2 抗压强度测试100

5.3.3 界面性能及测试方法102

参考文献104

第6章 PBO纤维的老化与防护105

6.1 PBO纤维的紫外老化105

6.1.1 PBO纤维老化机理106

6.1.2 光老化防护108

6.2 PBO纤维的原子氧老化110

6.2.1 老化机理110

6.2.2 老化防护111

6.3 PBO纤维的湿热老化113

6.3.1 老化机理113

6.3.2 老化防护113

6.4 PBO纤维的热氧老化113

6.4.1 老化机理113

6.4.2 老化防护114

参考文献115

第7章 PBO纤维的增强及改性技术116

7.1 碳纳米管对PBO纤维的增强改性116

7.1.1 碳纳米管及其功能化处理118

7.1.2 碳纳米管PBO纤维的共混复合改性121

7.1.3 碳纳米管PBO纤维的原位共聚改性125

7.2 石墨烯对PBO聚合物的增强改性135

7.2.1 石墨烯及其功能化处理135

7.2.2 石墨烯PBO共混或共聚纤维的制备139

7.2.3 石墨烯PBO共混或共聚薄膜的制备143

7.3 PBO纤维第三单体共聚改性技术145

参考文献148

第8章 PBO纤维表面处理技术150

8.1 化学刻蚀法150

8.2 偶联剂处理153

8.3 纳米粒子的化学接枝或包覆155

8.3.1 纳米TiO2表面接枝或包覆155

8.3.2 纳米ZnO表面涂覆或原位生长156

8.3.3 POSS的表面接枝改性159

8.3.4 氧化石墨烯的表面接枝改性160

8.4 等离子体处理164

8.4.1 等离子体法对PBO纤维表面的直接改性165

8.4.2 等离子体介导的PBO纤维表面接枝改性166

8.5 γ射线辐照处理168

8.5.1 辐照改性基本概念168

8.5.2 基于γ射线辐照的PBO纤维接枝改性170

8.6 酶催化改性174

8.7 PBO纤维的表面处理效果评价175

8.7.1 PBO纤维表面官能团评价175

8.7.2 PBO纤维表面粗糙度评价176

8.7.3 PBO纤维表面浸润性评价177

8.7.4 PBO纤维复合材料界面性能评价178

参考文献180

第9章 PBO纤维应用184

9.1 高性能PBO复合材料184

9.1.1 耐压容器184

9.1.2 防弹材料191

9.1.3 补强材料193

9.1.4 其他应用193

9.2 高性能PBO纤维织物198

9.2.1 高强度绳索198

9.2.2 膜材料199

9.2.3 其他材料200

9.3 PBO纤维基碳纤维201

参考文献202