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年代美國為發展航天航空事業而開發的復合材料用增強材料,是含有雜環芳香族的聚酰胺家族中最有發展前途的一個成員,被譽為21世紀的超級纖維。
發展歷史
PBO是由美國空軍空氣動力學開發研究人員發明的,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,并對PBO進行了工業性開發,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體副產物生成,提高了合成單體的收率,打下了產業化的基礎。
發展前景
近年來,歐美、日本等發達國家及其地區的高層建筑、大型橋梁、海洋工程等建筑領域廣泛使用高性能纖維復合增強材料,將纖維布浸漬環氧樹脂粘貼于混凝土表面,可以大幅度提高原結構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,而希望采用質量輕、強度高的纜繩,比強度高、尺寸穩定性好的由PBO纖維制作的纜繩就是最好的選擇。
PBO纖維在耐熱材料領域中正在逐步替代傳統材料石棉,且目前還在探索用PBO纖維在350℃以下的應用領域替代芳香族聚酰胺等難燃纖維。在350℃以上的應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纖維關鍵技術研發與產業化發展,可以使我國PBO纖維擺脫長期受制于國外技術壟斷與控制的困境,走上一條自主創新、前景光明、應用廣闊的PBO纖維國產化、規模化發展之路,有助于我國航天航空、國防軍工及民用工業等高性能PBO材料的開發應用與可持續發展。
纖維性能
據東洋紡報道,其高端PBO纖維產品的強度為5.8GPa(德國有報道為5.2GPa),模量180GPa,在現有的化學纖維中最高;耐熱溫度達到600℃,極限氧指數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。主要用于耐熱產業紡織品和纖維增強材料。