1.Istwa Devlopman
PBO te envante pa chèchè nan aerodinamik nan US Air Force. Patant debaz pou polybenzothiazole te kenbe pa Stanford Research Institute (SRI) nan peyi Etazini. Apre sa, Dow Chemical Company te jwenn lisans lan ak endistriyèl devlope PBO, pandan y ap amelyore metòd sentèz monomè orijinal la. Nouvo pwosesis la pwodui prèske pa gen okenn sous-pwodwi izomer, ogmante sede monomè sentèz yo epi mete fondasyon endistriyalizasyon an. An 1990, Toyobo Co. Japon an te achte teknoloji patant PBO nan Dow Chemical. An 1991, Dow-Badische Textile Konpayi devlope PBO fib sou ekipman Toyobo a, siyifikativman ogmante fòs ak modil fib PBO a de fwa fib PPTA. An 1994, avèk pèmisyon Dow-Badische Textile Company, Toyobo te envesti 3 milya Yen pou konstwi yon liy pwodiksyon ki kapab pwodwi 400 tòn/ane monomè PBO ak 180 tòn/ane k ap vire. Pwodiksyon pasyèl mekanize te kòmanse nan sezon prentan 1995, ak nan 1998, kapasite pwodiksyon an te rive nan 200 tòn / ane, ak pwodwi a te rele Zylon. Dapre plan devlopman Toyobo pou Zylon, kapasite pwodiksyon an te espere rive nan 380 tòn / ane pa 2000, 500 tòn / ane pa 2003, ak 1000 tòn / ane pa 2008. Kounye a, Toyobo rete konpayi an sèlman nan mond lan ki kapab komèsyal. pwodwi PBO fib.
2.Prospects pou Devlopman PBO Fibres
Nan dènye ane yo, materyèl ranfòsman konpoze fib segondè-pèfòmans yo te itilize anpil nan domèn konstriksyon tankou bilding ki wo, gwo pon, ak jeni maren nan peyi devlope yo ak rejyon tankou Ewòp, Amerik, ak Japon. Lè yo enpreye twal fib ak résine epoksidik ak konfòme li sou sifas konkrè a, kapasite a pote chaj ak rezistans tranbleman tè nan estrikti orijinal la ka siyifikativman amelyore. Anplis, nan konstriksyon pon, câbles asye pa ka itilize pou pi long pon akòz pwa pwòp yo. Olye de sa, gen yon preferans pou pi lejè ak pi fò câbles. Kab ki fèt ak fib PBO, ki gen gwo fòs espesifik ak bon estabilite dimansyon, se pi bon chwa. Fib PBO yo piti piti ranplase materyèl amyant tradisyonèl yo nan jaden materyèl ki reziste chalè epi yo kounye a eksplore sibstitisyon polyamid aromat ak lòt fib rezistan flanm dife nan tanperati ki anba a 350 degre. Nan tanperati ki pi wo a 350 degre, yo ranplase fib asye pur oswa fib seramik ak lòt fib inòganik. Depi fib inòganik yo byen difisil epi yo gen tandans lakòz reyur ki afekte pèfòmans yo, fib PBO gen chans rive nan simonte enpèfeksyon yo nan fib inòganik. Précédemment, rezistans chalè nan fib òganik te ensifizan (sitou anba a 400 degre), ki limite devlopman aplikasyon yo. Sepandan, fib PBO gen yon tanperati dekonpozisyon ki rive jiska 650 degre, pi wo a nan mitan tout fib òganik. Se poutèt sa, li se antyèman posib ranplase itilizasyon fib òganik nan aplikasyon ki pi wo a 350 degre ak fib PBO, kidonk elaji ak devlope aplikasyon an nan materyèl fib PBO ki reziste chalè. Rechèch entènasyonal endike ke fib PBO gen anpil aplikasyon potansyèl nan lòt domèn tankou materyèl izolasyon elektrik, deteksyon satelit, materyèl ki lejè, endistri otomobil la, ak devlopman jaden lwil oliv fon lanmè. Kòm yon materyèl kò tren gwo vitès, fib PBO pa sèlman diminye pwa kò a, men tou ogmante fòs li yo. Sèvi ak rezistans chimik nan fib PBO, divès kalite rad pwoteksyon ki reziste korozyon ka fèt. Nan eksplorasyon espas, diminye chay la limite, fib PBO yo apwopriye pou fè Fastener ak espageti yo itilize nan espas. Nan seri tanperati anviwònman espas cosmic ki soti nan -10 degre jiska 460 degre, li kapab tou itilize kòm yon materyèl pou balon deteksyon ki reziste chalè. Nan jaden an nan konpetisyon espò navige, vwal yo sitou te fè soti nan fèy ki tankou plak mens ki fèt ak fib segondè-fòs ak segondè-modil. Pou minimize deformation vwal yo lè yo ekspoze a van, yo dwe chèche fib PBO modil ki pi wo yo pou pwodiksyon vwal kous yo. Etandone ekselan pwopriyete mekanik PBO fib yo, yo se tou pi bon materyèl pou fabrikasyon klib gòlf, rakèt tenis, poto ski, planch ski, planch, archery bowstrings, ak wou kous bisiklèt. Teknoloji kle rechèch ak devlopman ak endistriyalizasyon nan fib PBO ka pèmèt Lachin libere nan kontwòl alontèm ak monopoli nan teknoloji etranje ak s'angajè sou yon chemen nan inovasyon endepandan, kandida klere, ak aplikasyon laj nan devlopman domestik ak gwo echèl. nan fib PBO. Sa a pral kontribye nan devlopman ak itilizasyon dirab nan materyèl PBO pèfòmans segondè nan endistri ayewospasyal, defans nasyonal, militè, ak sivil Lachin nan.
3.Fibre Pwopriyete
Dapre rapò Toyobo, fòs pwodwi fib PBO-wo fen li yo se 5.8GPa (rapòte kòm 5.2GPa nan Almay), ak yon modil 180GPa, pi wo a nan mitan fib chimik ki deja egziste; li ka kenbe tèt ak tanperati jiska 600 degre, epi li gen yon endèks oksijèn limite nan 68, pa boule oswa retresi nan flanm dife, demontre pi wo rezistans chalè ak reta flanm dife pase nenpòt lòt fib òganik. Li se sitou itilize pou tekstil endistriyèl ki reziste chalè ak materyèl fib-ranfòse.
Konparezon PBO ak lòt fib segondè-pèfòmans: fòs, modil, rezistans chalè, ak retardans flanm dife nan fib PBO, espesyalman fòs li yo, pa sèlman depase fib asye, men tou depase sa yo ki nan fib kabòn. Anplis, fib PBO montre rezistans enpak ekselan, rezistans fwotman, ak estabilite dimansyon, epi li se limyè ak mou, ki fè li yon materyèl bwit twal trè ideyal.
PBO, kòm yon fib super-pèfòmans nan 21yèm syèk la, posede eksepsyonèl pwopriyete fizik, mekanik, ak chimik. Fòs li yo ak modil yo se de fwa ke fib Kevlar epi tou li prezante rezistans chalè ak retardans flanm dife nan fib meta-aramid, ak pwopriyete jeneral fizik ak chimik ki konplètman depase sa yo ki nan fib Kevlar, ki te dirijan nan jaden an nan pèfòmans segondè. fib. Yon sèl filaman PBO ak yon dyamèt 1 milimèt ka leve yon pwa de 450 kilogram, ki se plis pase dis fwa fòs nan fib fil asye.
4.Modifikasyon sifas nan fib PBO.
Fòs taye entèfas (IFSS) ant fib PBO ak matris résine a ka amelyore, men yon kantite lajan twòp nan ajan kouple ka mennen nan yon kouch epè nan ajan an kouti, ki an vire diminye IFSS la. Plasma grave sou sifas fibre a premyèman afekte ajan couplage a, fòme yon kouch crosslinking grefon ki bay sèten pwoteksyon pou fib yo, konsa n bès nan σ a nan fib PBO se pa enpòtan. Analiz yo montre ke kondisyon yo pi bon pou pwosesis konbine ajan kouple ak modifikasyon plasma yo se: A-187 kontni ajan kouple nan 2%, tan tretman plasma agon ba-tanperati a 2 min, presyon nan 50 Pa, ak pouvwa a. 30 W. Pami ajan kouple yo chwazi, kalite A -187 gen pi bon efè sou amelyore IFSS ant fib PBO ak résine epoksidik, ak yon kontni optimal 2%. (1) Lè kontni A-187 se 2%, ak kondisyon tretman plasma ba-tanperati agon yo se 2 min, 30 W, ak 50 Pa, IFSS modifye PBO fib yo ka rive jiska 10.44 MPa, ki se yon ogmantasyon 52% konpare ak itilizasyon sèlman ajan kouple A-187 pou modifikasyon, ak yon ogmantasyon 78% konpare ak IFSS fib orijinal yo. Te mouillabilite nan fib PBO tou te siyifikativman amelyore. (2) Pou fib PBO modifye pa plasma agon ba-tanperati konbine avèk yon ajan kouple, n bès nan IFSS sou tan pa enpòtan; ogmantasyon nan ang kontak la tou pa enpòtan, ki montre yon tandans nan direksyon pou estabilite, e gen menm yon ti tandans anba. Efè degradasyon PBO fib modifye pa Plasma Agon ba-tanperati konbine avèk yon ajan kouple pa pwononse.
5.Preparasyon
PBO se sentetize nan solisyon an polikondansasyon nan 4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride (ki rele tou DAR·2HCl) ak asid tereftalik nan yon sòlvan nan asid polifosfò (PPA), oswa atravè dezidratasyon lè l sèvi avèk P2O5. PPA sèvi tou de kòm yon sòlvan ak kòm yon katalis pou polikondansasyon an. Sentèz monomère DAR·2HCl te devlope avèk siksè pa Dow Chemical Company nan peyi Etazini, kòmanse nan trichlorobenzene kòm materyèl la anvan tout koreksyon. Metòd sa a evite fòmasyon izomè yo pandan sentèz, bay pwodiksyon segondè epi jwe yon wòl enpòtan nan pwodiksyon endistriyèl PBO. Dope polymère a file lè l sèvi avèk yon pwosesis k ap vire sèk-mouye, ki te swiv pa lave ak siye. Lè yo fonn nan pwopriyete cristalline likid, itilize nan k ap vire kristal likid ka fòme yon estrikti chèn pwolonje, ak fib fil inisyal la (AS fib - kalite estanda) ki posede yon fòs nan plis pase 3.53 N / teks ak yon modil elastik ki gen plis pase 10.84 N /. teks. Pou amelyore modil la, tretman chalè ka fèt nan apeprè 600 degre, sa ki lakòz yon fib modil segondè (HM fib - kalite modil segondè) ak yon modil ki rive jiska 176.4 N/tex pandan w ap kenbe menm fòs la.
6.Aplikasyon
PBO fib yo karakterize pa ekselan rezistans chalè yo, gwo fòs, ak modil segondè, ki fè yo lajman aplikab.
(1) Aplikasyon filaman yo enkli materyèl ranfòsman pou pwodwi kawotchou tankou kawotchou, senti CONVEYOR, ak kawotchou; materyèl ranfòsman pou divès kalite plastik ak konkrè; ranfòse eleman pou misil balistik ak materyèl konpoze; manm tansyon ak manbràn pwoteksyon pou kab fib optik; ranfòse fib pou fil elektrik, fil ekoutè, ak lòt fil fleksib; materyèl segondè-tansyon pou kòd ak câbles; materyèl filtre ki reziste chalè pou filtraj segondè-tanperati; ekipman pwoteksyon pou misil ak bal, vès bal, kas pou bal, ak kostim vòl pèfòmans-wo; ekipman espò pou tenis, bato vitès, yatch kous; diafragm oratè segondè-klas, nouvo materyèl kominikasyon; materyèl ayewospasyal, elatriye.
(2) Aplikasyon pou fib koupe ak kaka gen ladan fib ranfòse pou materyèl friksyon ak garnitur sele; amelyore materyèl pou divès kalite rezin ak plastik, elatriye.
(3) Aplikasyon nan fil gen ladan rad dife; rad travay ki reziste chalè pou manyen metal fonn, tankou fondri ak rad soude; rad pwoteksyon pou rezistans koupe, gan sekirite, ak soulye sekirite; kostim chofè machin ras, ekipe jockey; divès kalite espò ak ekipman espò aktif; kostim pilòt Carrace; ekipman anti-koupe, elatriye.
(4) Aplikasyon nan fib kout sitou gen ladan kousinen tanpon ki reziste chalè pou pwosesis extrusion aliminyòm; materyèl filtre ki reziste chalè pou filtraj segondè-tanperati; senti pwoteksyon tèmik, elatriye.