表面构建聚多巴胺制备抗紫外线PBO纤维

作     者：白金旺 张殿波 钟蔚华 梁晨 陈湘栋 刘群 刘薇 孟昭瑞 刘宗法 郭程 代勇 肖作旭 彭宪宇 辛建平 BAI Jinwang;ZHANG Dianbo;ZHONG Weihua;LIANG Chen;CHEN Xiangdong;LIU Qun;LIU Wei;MENG Zhaorui;LIU Zongfa;GUO Cheng;DAI Yong;XIAO Zuoxu;PENG Xianyu;XIN Jianping

作者机构：中国兵器工业集团第五三研究所济南250031 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2024年第52卷第1期

页      面：23-31页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省重点研发计划项目(2019JZZY020201)。 

主　　题：PBO纤维 表面涂覆 结晶结构 抗紫外老化性能 

摘      要：基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、广角X射线散射等分析手段研究了表面涂覆对PBO纤维表观形貌、超分子结构、微纳结构及抗紫外老化性能影响。结果表明:经过288 h紫外光辐射,PBO纤维分子链中产生酰胺基团,结晶峰的位置较老化前相对向右移动,结晶区的微小晶体发生相对滑移,结晶度、晶面取向度降低,结晶区出现解取向,原纤间微孔的直径、长度增大,纤维表面出现多条平行排列细长条纹,纤维力学强度急剧下降;而改性PBO-PDA纤维氮气氛围下热分解温度为693.6℃,仍具有良好的热分解稳定性,经紫外老化288 h后的PBO-PDA纤维具有较好抗紫外线能力,表层PDA分子链可有效阻隔紫外光对内部PBO纤维的破坏,纤维结晶度改变较小,纤维内部微孔直径长度增大幅度较小,分子结构没有额外基团产生,拉伸强度仍为1.55 GPa,拉伸强度保留率为37.26%。