PBO防彈衣纖維
PBO纖維是聚對苯撐苯并雙口惡唑纖維的簡稱,是20世紀80年代美國為發(fā)展航天航空事業(yè)而開發(fā)的復(fù)合材料用增強材料,是含有雜環(huán)芳香族的聚酰胺家族中最有發(fā)展前途的一個成員,被譽為21世紀的超級纖維。
發(fā)展歷史
PBO是由美國空軍空氣動力學開發(fā)研究人員發(fā)明的,首先由美國斯坦福大學研究所擁有的基本專利,后得到美國陶氏公司授權(quán),并對PBO進行了工業(yè)性開發(fā),同時改進了原有單體合成的方法,新工藝幾乎沒有同分異構(gòu)體副產(chǎn)物生成,提高了合成單體的收率,打下了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。
發(fā)展前景
近年來,歐美、日本等發(fā)達國家及其地區(qū)的高層建筑、大型橋梁、海洋工程等建筑領(lǐng)域廣泛使用高性能纖維復(fù)合增強材料,將纖維布浸漬環(huán)氧樹脂粘貼于混凝土表面,可以大幅度提高原結(jié)構(gòu)的承載能力和抗地震能力。此外,在橋梁建筑方面,鋼絲纜繩由于其自重不能用于長度較長的橋梁,而希望采用質(zhì)量輕、強度高的纜繩,比強度高、尺寸穩(wěn)定性好的由PBO纖維制作的纜繩就是最好的選擇。
PBO纖維在耐熱材料領(lǐng)域中正在逐步替代傳統(tǒng)材料石棉,且目前還在探索用PBO纖維在350℃以下的應(yīng)用領(lǐng)域替代芳香族聚酰胺等難燃纖維。在350℃以上的應(yīng)用替代不銹鋼纖維或陶瓷纖維等無機纖維,由于無機纖維較硬,制品易出現(xiàn)傷痕,影響其使用性能,而PBO纖維完全有可能克服無機纖維的不足。
PBO纖維關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,可以使我國PBO纖維擺脫長期受制于國外技術(shù)壟斷與控制的困境,走上一條自主創(chuàng)新、前景光明、應(yīng)用廣闊的PBO纖維國產(chǎn)化、規(guī);l(fā)展之路,有助于我國航天航空、國防軍工及民用工業(yè)等高性能PBO材料的開發(fā)應(yīng)用與可持續(xù)發(fā)展。
纖維性能
據(jù)東洋紡報道,其高端PBO纖維產(chǎn)品的強度為5.8GPa(德國有報道為5.2GPa),模量180GPa,在現(xiàn)有的化學纖維中最高;耐熱溫度達到600℃,極限氧指數(shù)68,在火焰中不燃燒、不收縮,耐熱性和難燃性高于其它任何一種有機纖維。主要用于耐熱產(chǎn)業(yè)紡織品和纖維增強材料。