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《采用α-TDMACuPc改性PBO纖維及其耐紫外老化性能的研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、理學碩士學位論文采用α-TDMACuPc改性PBO纖維及其耐紫外老化性能的研究MODIFICATIONANDUV-RESISTANTPROPERTIESRESEARCHINGOFPBOFIBERSWITHα-TDMACUPC王偉平哈爾濱工業(yè)大學2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TB332學校代碼：10213國際圖書分類號：620密級：公開理學碩士學位論文采用α-TDMACuPc改性PBO纖維及其耐紫外老化性能的研究碩士研究生：王偉平導師：楊蕾教授申請學位：理學碩士學科：化學所在單位：化工與化學學院答辯日期：2018年6月授予學位單位：哈爾
2、濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TB332U.D.C:620DissertationfortheMaster’sDegreeinscienceMODIFICATIONANDUV-RESISTANTPROPERTIESRESEARCHINGOFPBOFIBERSWITHα-TDMACUPCCandidate：WeipingWangSupervisor：Prof.YangLeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpecialty：ChemistryAffiliation：School
3、ofChemistryandChemicalEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文摘要聚對苯撐苯并雙噁唑(PBO)纖維以其卓越的機械性能、化學穩(wěn)定性和阻燃隔熱性能廣泛的應用在社會生產(chǎn)生活的各個領域，其中包括軍事領域中復合材料的增強體部分，高溫條件下的耐熱材料以及發(fā)動機上的隔熱材料等。但是，PBO易紫外老化降解的問題，嚴重限制了其在戶外或太空環(huán)境下的應用。本論文以提
4、高PBO的耐紫外光老化降解為目的，通過α-TDMACuPc與PBO聚合物的原位共聚反應，制備出PBO-α-TDMACuPc纖維，在確保加入的α-TDMACuPc不影響PBO本體性能的前提下，能夠改善PBO的易紫外老化降解問題。首先確定了α-TDMACuPc與PBO聚合物的最佳共聚溫度為140℃，制備了PBO及一系列不同α-TDMACuPc含量的改性纖維，為了研究α-TDMACuPc的加入對PBO本體性能的影響，對纖維進行特性粘度和拉伸強度的表征，結果顯示改性纖維的粘度和強度隨α-TDMACuPc含量增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢；為了研究
5、α-TDMACuPc對PBO分子結構和表面元素的影響，利用FT-IR、UV-Vis分析，證明α-TDMACuPc聚合到PBO分子鏈中，通過XPS對纖維表面元素分析，發(fā)現(xiàn)改性纖維中C、N元素含量高于PBO。其次研究了α-TDMACuPc對PBO耐紫外老化性能的提高，對老化后的纖維進行特性粘度和強度分析，結果顯示紫外老化480h后PBO-2.0wt%α-TDMACuPc纖維的特性粘度比PBO提高了130%，拉伸強度提高了55%；對老化后的纖維進行表面形貌分析和晶面結構分析發(fā)現(xiàn)α-TDMACuPc的含量越多，老化后纖維的表面破壞程度越弱，α
6、-TDMACuPc的加入保護了纖維晶體結構受紫外光的破壞。對老化后的纖維進行TG、DTG測試，分析結果發(fā)現(xiàn)紫外老化480h后改性纖維的初始分解溫度提高了40℃，最大分解溫度提高了55℃。最后研究了PBO的老化降解動力學行為，發(fā)現(xiàn)其老化降解符合一級反應動力學方程，分別求出了30℃、50℃、70℃和90℃的老化降解速率k，并且結果顯示PBO的老化降解速率隨溫度升高而加快，利用Arrhenius公式求出了纖維的老化活化能Ea為9.22kJ/mol。通過實驗分析發(fā)現(xiàn)α-TDMACuPc是通過高效能量耗散無輻射機理(分子內(nèi)氫鍵的質(zhì)子轉(zhuǎn)移)完成紫
7、外光能量的吸收及釋放過程。關鍵詞：PBO；α-TDMACuPc；改性纖維；耐紫外老化；老化動力學-I-哈爾濱工業(yè)大學理學碩士學位論文AbstractPoly-p-phenylenebenzobisoxazole(PBO)fiberiswidelyusedinvariousfieldsofsocialproductionandlifeforitsexcellentmechanicalproperties,chemicalstability,andflameretardantandthermalinsulationproperties.T
8、heseincludereinforcedpartsofcompositematerialsinthemilitaryfield,heat-resistantmaterialsunderhigh-temperaturec
