POSS改性PBO復(fù)合纖維的制備及其性能研究

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1、碩士學(xué)位論文↑(宋體小1號(hào)字加粗)uuPOSS改性PBO復(fù)合纖維的制備及其性能研究↑(黑體2號(hào)字)PREPARATIONANDPROPERTIESOFPOLYHEDRALOLIGOMERICSILSESQUIOXANEMODIFIEDPOLY-P-PHENYLENE-BENZOBISOXAZOLECOMPOSITEFIBERS↑(TimesNewRoman2號(hào)字加粗，題目太長時(shí)可用小2號(hào)字)程浩↑(宋體小2號(hào)字加粗)哈爾濱工業(yè)大學(xué)←(楷體小2號(hào)字加粗)2015年6月←(年、月用阿拉伯?dāng)?shù)字，國內(nèi)圖書分類號(hào)：TB332學(xué)校代碼：10

2、213國際圖書分類號(hào)：620密級(jí)：公開↑↑(宋體小4號(hào)字)(宋體小4號(hào)字)理學(xué)碩士學(xué)位論文↑(宋體小2號(hào)字加粗)POSS改性PBO復(fù)合纖維的制備及其性能研究↑(黑體2號(hào)字)碩士研究生：程浩導(dǎo)師：姜再興副教授申請(qǐng)學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：高分子化學(xué)與物理所在單位：化工學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TB332U.D.C:620DissertationfortheMaster’sDegreeinscience↑(TimesNewRoman小2號(hào)字)PREPARATIONANDPROP

3、ERTIESOFPOLYHEDRALOLIGOMERICSILSESQUIOXANEMODIFIEDPOLY-P-PHENYLENE-BENZOBISOXAZOLECOMPOSITEFIBERS↑(TimesNewRoman2號(hào)字加粗，題目太長時(shí)可用小2號(hào)字)Candidate：ChengHaoSupervisor：AssociateProf.ZaixingJiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：PolymerChemistryandPhysicsAffil

4、iation：SchoolofChemicalEngineeringandTechnologyDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology(TimesNewRoman4號(hào)字)哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文摘要聚對(duì)苯撐苯并雙噁唑(PBO)纖維由于其良好的力學(xué)性能、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕等性質(zhì)，在纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是由于其自身化學(xué)結(jié)構(gòu)，PBO纖維也有一些性能上的缺陷，比如纖維/樹脂基復(fù)合材料界

5、面粘接性差、紫外光輻照后導(dǎo)致力學(xué)性能迅速下降等。對(duì)于纖維/樹脂基復(fù)合材料而言，界面的好壞很大程度上地影響著復(fù)合材料的性能；而PBO的紫外老化也是一個(gè)嚴(yán)重的問題，在長期紫外光照射下，PBO纖維會(huì)損失其80%以上的性能。因?yàn)镻BO纖維應(yīng)用非常廣泛，所以對(duì)PBO纖維的改性研究非常必要。本論文將籠型倍半硅氧烷(POSS)作為第三單體，采用在PBO聚合階段將單體與八氨基苯基POSS進(jìn)行共聚的方法，使POSS進(jìn)入PBO分子鏈中，形成一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，對(duì)纖維的力學(xué)性能有所提高，POSS的加入一定程度上可以延緩纖維的破壞作用。首先采用測定不同聚合

6、階段中聚合物分子量的方法研究了聚合期間PBO的分子鏈增長情況。然后研究了PBO纖維的紡絲牽引速率和熱處理溫度，揭示了纖維制備中紡絲條件及后處理對(duì)纖維性能的影響，確定了復(fù)合纖維制備中最佳的紡絲牽引速率為78m/min、纖維熱處理溫度為340℃。隨后研究了PBO復(fù)合纖維的表面形貌、耐熱性、結(jié)晶性、拉伸強(qiáng)度以及界面剪切強(qiáng)度等性能，研究結(jié)果表明，在本課題研究POSS用量范圍內(nèi)，PBO纖維熱分解溫度有一定提高；PBO纖維的晶粒尺寸隨著POSS增多而稍有降低；界面剪切強(qiáng)度隨著POSS增加而提高；拉伸強(qiáng)度先升高后降低，最大值在POSS用量0.

7、2wt.%處取得，其值為3.827GPa，比制備的PBO纖維提高了11.3%。最后研究了POSS/PBO復(fù)合纖維在紫外光輻照處理后的形貌、表面元素、力學(xué)性能及界面剪切強(qiáng)度，探索了不同POSS用量的復(fù)合纖維在紫外光下性能的變化情況，結(jié)果表明，POSS用量越高，纖維在紫外光下破壞越緩慢，纖維拉伸強(qiáng)度保持率隨著POSS用量增加而提高，纖維界面剪切強(qiáng)度提高的幅度隨著POSS加入量增大而降低。關(guān)鍵詞：PBO；POSS；力學(xué)性能；紫外老化I哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractPoly-p-phenylene-benzobisoxa

8、ole(PBO)fiberiswidelyapplicableowingtoitsexcellentpropertiessuchasheatresistance,highstrength.However,therearealsosomeshortcomingsi