浙江
1、什么是聚苯并恶唑纤维
聚苯并噁唑是一类主链含苯并噁唑稠杂环重复单元的耐高温芳杂环聚合物，英文简称PBO。其纤维形态（聚对苯撑苯并二噁唑纤维）是21世纪开发的高性能纤维材料之一。具有耐氧化、耐潮湿、耐紫外线和耐辐射性能。其强度、刚度高，但加工性能不佳。
聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维最初是由美国空军材料实验室于上个世纪70年代作为一种耐高温性能的材料进行开发的。随后，美国陶氏化学公司得到授权并进行工业性开发，1990年日本东洋纺公司从美国道化学公司购买了PBO专利技术，并于1998年以“Zylon”商标实现商业化生产，并长期垄断。
国内对PBO纤维的研究起步较晚，20世纪80年代，华东理工大学率先开始研究，但受限于单体进口。21世纪初，国家将PBO列入863计划支持，华东理工大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、东华大学等单位在单体合成、聚合及纺丝技术上取得突破。东华大学联合上海交通大学发明了PBO的反应挤出-液晶纺丝一体化工艺，于2008年建成吨级试验线，纤维强度稳定在4.95GPa以上；2016年左右哈尔滨工业大学合成的DAR单体纯度达99.5%以上，纤维强度达5.0GPa。
2016年后，国内产业化取得重要进展，中蓝晨光建成50吨/年生产线（纤维强度超5.2GPa），成都新晨新材料建成380吨/年生产线，江苏中汇特纤和中科金绮分别建成50吨/年和150吨/年生产线。中国已成为全球第二个能大批量生产高性能PBO纤维的国家，产品性能接近国际先进水平，打破了日本垄断。
2、聚苯并噁唑的制备方法
PBO（聚对苯撑苯并二噁唑）纤维是由对苯二甲酸或对苯二甲酰氯与4,6-二氨基-1,3-间苯二酚盐酸盐（缩写为DAR）缩聚而得到的高分子聚合物，其中4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐（DAR）是PBO纤维合成路线中的关键中间体。
传统工艺中，PBO是由4,6-二氨基苯酚盐酸盐与对苯二甲酸以多磷酸为溶剂进行溶液缩聚而制得。东华大学联合上海交通大学发明了PBO的反应挤出-液晶纺丝一体化工艺，在国内首次成功建成了吨级规模的PBO纤维试验线，于2008年完成项目鉴定。一种聚苯并噁唑的制备方法将4,6-二氨基间苯二酚/对苯二甲酸复合盐加在含有一定量的五氧化二磷的多聚磷酸溶剂中，通过双螺杆进行反应性挤出聚合，制备得到聚苯并噁唑，无需进行预聚合，使得聚合时间大大缩短。
纺丝液用干—湿式纺丝法纺丝，采用液晶纺丝法，热处理可得到高模量丝。
3、聚苯并噁唑的特性
聚苯并噁唑（PBO）具有高强度、高模量、耐热性、阻燃性、低介电损耗和透波性等优异性能。一根直径1毫米的PBO细丝可吊起450千克重量，其相对强度是钢的12至14倍，拉伸强度和模量几乎是对位芳纶的两倍。
耐热性比对位芳纶高100℃，工作温度可达300-350℃。极限氧指数达68%，具有优异的阻燃性。密度为1.52-1.56 g/cm³。PBO不熔融，溶于浓硫酸、甲磺酸等强酸，不溶于有机溶剂。在空气中500℃时失重10%，316℃老化100小时重量不变。此外，PBO还具有耐辐射、电绝缘性和力学性能优良。
4、聚苯并噁唑的应用领域
PBO纤维凭借其高强度、高模量、耐高温、阻燃、轻质、透波等卓越性能，在航空航天、国防军工、安全防护、电子通讯、轨道交通、建筑补强、体育器材及新兴高科技领域得到广泛应用。
具体应用包括航空航天领域的飞机、宇宙飞船结构材料及卫星探测，国防军工与安全防护领域的防弹衣、装甲材料、警用消防装备，电子通讯领域的折叠屏手机背板材料，轨道交通与建筑领域的高速列车车体、桥梁缆绳、建筑补强，体育器材与高强缆绳，以及其他新兴领域如质子交换膜、感光性树脂组合物和机器人腱绳等。
来源：纺织书院
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