1. Rivojlanish tarixi
PBO havo kuchlari aerodinamikasini rivojlantirish tadqiqotchilari tomonidan ixtiro qilingan. Birinchidan, AQShning Stenford universiteti tadqiqot instituti (SRI) polibenzoazolning asosiy patentiga ega. Keyinchalik Qo'shma Shtatlarning Dow Chemical Company kompaniyasi PBO-ni sanoat asosida ishlab chiqishga va shu bilan birga asl monomerlarni sintez qilish usulini takomillashtirishga vakolat berdi. Yangi jarayon deyarli izomer yon mahsulotlarni ishlab chiqarmaydi, bu sintetik monomerning hosilini yaxshilaydi va sanoatlashtirish uchun asos yaratadi. 1990 yilda Yaponiyaning Toyo Textile Company kompaniyasi PBO patent texnologiyasini AQShning Dow Chemical Company kompaniyasidan sotib oldi. 1991 yilda PBO tolasi Yaponiyaning Toyo Textile Company uskunalari asosida Do-i-Badish Chemical Fiber Company tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, bu PBO tolasining kuchini va modulini sezilarli darajada oshirib, PPTA tolasidan ikki baravarga yetdi. 1994 yilda Yaponiyaning&# 39 ip yigiruvchi kompaniyasi Xu kimyoviy tolasi ishlab chiqaradigan yomon kompaniya&ning ruxsatnomasini olish uchun 3 milliard yen miqdorida yiliga 400 tonna PBO monomeri va yiliga 180 tonna qurdi. yigiruv ishlab chiqarish liniyasi ishlab chiqarildi va 1995 yil bahorida mexanizatsiyalashgan ishlab chiqarishning bir qismini o'zlashtira boshladi, 1998 yil ishlab chiqarish quvvati yiliga 200 tonnani tashkil etdi, bu mahsulot nomi Zylon edi. Toyo Tex&№ 39; Zylonni rivojlantirish rejasiga ko'ra, ishlab chiqarish quvvati 2000 yilda yiliga 380 tonnani, 2003 yilda 500 tonnani va 2008 yilda 1000 tonnani tashkil etadi. Toyo Tex hali ham yagona kompaniya hisoblanadi. dunyoda PBO tolasini tijorat sifatida ishlab chiqarishi mumkin.
2. PBO tolasini rivojlantirish istiqbollari
So'nggi yillarda yuqori mahsuldor tolali kompozit temir materiallar Evropada, Amerikada, Yaponiyada va boshqa rivojlangan mamlakatlar va mintaqalarda ko'p qavatli binolarda, katta Ko'priklarda, okean muhandisligi va boshqa qurilish sohalarida keng qo'llanilmoqda. Epoksi qatroni bilan singdirilgan tolali mato beton yuzasiga yopishtiriladi, bu esa asl tuzilishning ko'tarish qobiliyatini va zilzilaga chidamliligini yaxshilaydi. Bundan tashqari, ko'prik qurilishi nuqtai nazaridan po'lat simli simi o'zining og'irligi tufayli uzoq ko'priklar uchun ishlatilishi mumkin emas va engil va yuqori quvvatga ega kabel eng yaxshi tanlovdir. Yuqori quvvatli va yaxshi o'lchovli barqarorlikka ega bo'lgan simi bilan taqqoslaganda, PBO tolasi tomonidan ishlab chiqarilgan simi eng yaxshi tanlovdir.
PBO tolasi asta-sekin issiqlikka bardoshli materiallar sohasidagi an'anaviy asbest materialini almashtiradi va shuningdek, aromatik poliamid kabi olovga chidamli tolani almashtirish uchun 350 ℃ dan past bo'lgan sohada PBO tolasidan foydalanishni o'rganadi. 350 ℃ dan yuqori miqdorda qo'llanilganda, zanglamaydigan po'lat tolali yoki sopol tolalar kabi noorganik tola almashtirilishi mumkin. Anorganik tola qattiq va mahsulot chandiqqa moyil bo'lib, uning ishlashiga ta'sir qiladi. Shu bilan birga, PBO tolasi noorganik tola etishmovchiligini bartaraf etish uchun to'liq mumkin. Ilgari, organik tolalarning issiqlik qarshiligi etarli emas edi (asosan 400 below dan past), bu organik tolalarni qo'llash va rivojlanishini chekladi. Shu bilan birga, PBO tolalarining parchalanish harorati 650 reached ga etdi, bu barcha organik tolalar orasida eng yuqori ko'rsatkich edi. Shuning uchun, 350 above dan yuqori bo'lgan organik tolalarni qo'llash uchun PB0 tolasini PB0 tolasiga almashtirish to'liq mumkin va PB0 tolasini issiqlikka bardoshli material sifatida qo'llash kengaytirilishi va rivojlanishi mumkin.
Chet el tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, PBO tolasi uchun boshqa sohalarda, masalan, elektr izolyatsiyalash materiallari, sun'iy yo'ldoshni tadqiq qilish, engil materiallar, avtomobilsozlik va chuqur dengiz konlarini rivojlantirish kabi ko'plab dasturlar mavjud. PBO tolasi tezyurar poezd tanasi sifatida nafaqat avtomobil tanasining og'irligini kamaytirishi, balki avtomobil tanasining mustahkamligini ham oshirishi mumkin. Kimyoviy korroziyaga qarshi turish uchun har xil korroziyaga chidamli himoya kiyimlarini PBO tolasi yordamida tayyorlash mumkin. Kosmosdagi cheklangan yukni kamaytirish uchun PBO tolasi kosmosda ishlatiladigan tugma va kamarlarni tayyorlash uchun javob beradi. Bundan tashqari, kosmik muhitda -10 ° C dan 460 ° S gacha bo'lgan haroratda issiqlikka bardoshli balon material sifatida ishlatilishi mumkin. Sportning raqobatbardosh eshkak eshish suzib yurishi jihatidan u asosan balandlikdan yasalgan choyshab materialidan tayyorlanadi. quvvat va yuqori modulli tola. Tuvalni shamol esganda minimal deformatsiya darajasiga ega bo'lish uchun eshkak eshish uchun suzib yurish uchun eng yuqori modulli PBO tolasini izlash kerak. PBO tolasi ajoyib mexanik xususiyatlari tufayli golf klublari, tennis raketkalari, chang'i tayoqlari, chang'ilar, bemaqsad taxtalari, kamondan o'q otish va velosiped poyga mashinalarini tayyorlash uchun eng yaxshi materialdir.
PBO tolasining asosiy texnologiyalarini tadqiq etish va ishlab chiqish va sanoatlashtirish Xitoy' PBO tolasiga uzoq vaqt davomida chet el texnologiyalari monopoliyasi va nazorati ostida bo'lish dilemmasidan xalos bo'lish va yo'lga chiqish imkoniyatini beradi. mustaqil innovatsiyalar, yorqin istiqbol va PBO tolasini mahalliylashtirish va keng miqyosda rivojlantirishning keng qo'llanilishi. Bu Xitoy&39-sonli aerokosmik, milliy mudofaa va fuqarolik sanoatida yuqori samarali PBO materiallarini ishlab chiqish, qo'llash va barqaror rivojlantirish uchun foydalidir.
3, tolaning ishlashi
Toyo Teksning so'zlariga ko'ra, uning yuqori sifatli PBO tolasining quvvati 5,8GPa (nemis hisoboti 5,2GPa) va moduli 180GPa ni tashkil etadi, bu mavjud kimyoviy tolalar orasida eng yuqori ko'rsatkichdir. Issiqlikka chidamlilik harorati 600 ℃ gacha, kislorod indeksini 68 cheklang, olovda yonmaydi, kamaymaydi, issiqqa chidamliligi va yonuvchanligi boshqa organik tolaga nisbatan yuqori. Asosan issiqlikka bardoshli sanoat to'qimachilik va tolali temir materiallarida ishlatiladi.
PBO va boshqa yuqori samarali tolalar o'rtasidagi ishlashni taqqoslash:
Jadvaldan ko'rinib turibdiki, PBO tolasining mustahkamligi, moduli, issiqqa chidamliligi va olovga chidamliligi, ayniqsa PBO tolasining quvvati nafaqat po'lat tolasi, balki uglerod tolasidan ham oshib ketadi. Bundan tashqari, PBO tolasi zarbaga chidamliligi, ishqalanish qarshiligi va o'lchovli barqarorlikka ega va engil va yumshoq bo'lib, uni ideal to'qimachilik materialiga aylantiradi.
21-asrda supero'tkazuvchi tola sifatida PBO mukammal fizikaviy va mexanik xususiyatlarga va kimyoviy xususiyatlarga ega. Uning kuchi va moduli KEVLAR (Kevlar) tolasidan ikki baravar yuqori, shuningdek, o'lchovlararo aramid tolasining issiqlikka chidamliligi va olovga chidamliligi xususiyatlariga ega va uning fizikaviy va kimyoviy xossalari etakchi o'rinda turadigan KEVLARnikidan butunlay yaxshiroqdir. hozirgacha yuqori samarali tolalar sohasidagi mavqei. 1 mm diametrli PBO filamenti 450 kg gacha ko'tarishi mumkin va po'lat tolaga nisbatan 10 baravar kuchliroqdir.
4. PBO tolasining sirt modifikatsiyasi
PBO tolasi va qatronlar matritsasi orasidagi TIFSS ko'paytiriladi, lekin juda ko'p biriktiruvchi vosita juda qalin o'zaro bog'liqlik qatlamining paydo bo'lishiga olib keladi, buning o'rniga TIFSS kamayadi. Shu bilan birga, tolalar yuzasida plazma bilan zarb qilish effekti birinchi navbatda biriktiruvchi vositaga qo'llaniladi, bu esa biriktiruvchi vositani payvandlangan o'zaro bog'laydigan qatlam hosil qiladi. Ushbu biriktiruvchi agent qatlami tolani ma'lum darajada himoya qilishi mumkin, shuning uchun PBO tolasining σ darajasi unchalik kamaymaydi.
Tahlillarga ko'ra, biriktiruvchi va plazma modifikatsiyasining kombinatsiyasining texnologik shartlari quyidagicha: A-187 biriktiruvchi moddasining tarkibi 2%, past haroratli argon plazmasining ishlov berish vaqti 2 min, bosim 5opA , quvvat 30 Vt. Tanlangan biriktiruvchi moddalar orasida A-187 PBO tolasi rivojlanishi va epoksi qatroni o'rtasida IFSSni yaxshilashga eng yaxshi ta'sir ko'rsatdi va biriktiruvchi moddasining optimal tarkibi 2% ni tashkil etdi.
(1) A-187 tarkibi 2% bo'lganida va past haroratli plazmadagi davolanish shartlari 2 min, 30W va 50Pa bo'lganida, o'zgartirilgan PBO tolasining ΓIFSS darajasi Lo ga teng edi. 44MPa, bu faqat A-187 bilan o'zgartirilgan PAIFSS dan 52% yuqori va A-187 bilan original PAIFSS'dan 78% yuqori. PBO tolalarining namlanishi ham ancha yaxshilandi.
(2) Argo plazma biriktiruvchi agenti tomonidan o'zgartirilgan PBO tolasining ΓIFSS pasayishi vaqt o'tishi bilan aniq emas. Aloqa burchagining oshishi aniq emas va uning o'zgarishi barqaror bo'lib, biroz pasayish tendentsiyasiga ega. Argo past haroratli plazma biriktiruvchi vositasi tomonidan o'zgartirilgan PBO tolasining susaytiruvchi ta'siri aniq emas.
5, tayyorgarlik
PBO eritma sifatida 4, 6-diaminofenol gidroxlorid (diaminofenol gidroxlorid) va tereftalik kislotani polifosforik kislota (PPA) bilan eritma kondensatsiyasi bilan tayyorlanadi va P2O5 ning suvsizlanishi bilan ham kondensatsiyalanishi mumkin. PPA ham erituvchi, ham polikondensat katalizatoridir.
Monomer diamino-rezorsinol sintezi AQShning Dow Chemical Company kompaniyasi tomonidan sintez qilish uchun boshlang'ich material sifatida triklorobenzol bilan muvaffaqiyatli ishlab chiqilgan. Shu tarzda, sintez jarayonida izomer hosil bo'lmaydi va hosil juda yuqori, bu PBO sanoat ishlab chiqarishida katta rol o'ynaydi.
Polimer yigiruv eritmasi yigiriladi, yuviladi va quruq nam usulda yigirish usuli bilan quritiladi. Yigiruv eritmasi suyuq kristall bo'lib, cho'zilgan zanjir tuzilishi suyuq kristalni yigirish usuli qo'llanilganda hosil bo'lishi mumkin. Dastlabki yigiruv (AS filament - standart tip) 3,53N / Tex kuchga ega va 10,84N / Tex elastik modulga ega.Modulni yaxshilash uchun issiqlik bilan ishlov berish taxminan 600 ℃ dan yuqori haroratda amalga oshirilishi mumkin. 176.4N / Tex modulli va doimiy quvvatga ega yuqori modulli simni (HM - yuqori modul turi) oling.
6, dastur
PBO tolasining asosiy xususiyatlari yaxshi issiqlikka chidamliligi, yuqori quvvat va moduldir, shuning uchun u keng qo'llaniladi.
(1) filamentni qo'llash shinalar, rezina lenta (transport kamari), rezina shlang va mustahkamlovchi materiallarning boshqa rezina buyumlari uchun ishlatilishi mumkin; Barcha turdagi plastmassa va beton mustahkamlovchi materiallar; Ballistik raketalar va kompozit materiallarning mustahkamlangan tarkibiy qismlari; Optik tolali kabellarning kuchlanish qismlari va optik kabellarning himoya plyonkasi; Elektr issiq simlari va naushnik kabeli kabi har xil yumshoq simlar uchun mustahkamlovchi tolalar; Arqonlar va kabellar kabi yuqori kuchlanish materiallari; Yuqori haroratli filtrlash uchun issiqlikka chidamli filtr materiallari; Raketa va o'qga chidamli uskunalar, o'qqa chidamli jiletlar, o'qga qarshi dubulg'alar va yuqori samarali navigatsiya kiyimlari; Tennis, tezyurar qayiq va poyga kemasi kabi sport anjomlari; Rivojlangan karnay tebranish plitasi, yangi aloqa materiallari; Aerokosmik materiallar va boshqalar.
(2) maydalangan tola va pulpa qo'llanilishi, ishqalanish materiallari va mustahkamlovchi tolasini mustahkamlovchi tola uchun ishlatilishi mumkin; Har xil qatronlar va plastmassalarni mustahkamlash va boshqalar.
(3) ipdan foydalanish, yong'inga qarshi kiyim uchun ishlatilishi mumkin; Eritilgan metall uchastkalarini qayta ishlashda ishlatiladigan pechkali kombinezon, payvandlash kombinezi va boshqa issiqqa chidamli kombinezonlar; Himoya kiyimlari, xavfsizlik qo'lqoplari va kesishdan himoya poyabzallari; Yugurish kostyumlari, minadigan kostyumlar; Barcha turdagi sport kiyimlari va faol sport anjomlari; Carrace uchuvchi kostyumi; Kesishga qarshi uskunalar va boshqalar.
(4) asosan alyuminiy ekstruzionni qayta ishlash uchun ishlatiladigan issiqqa chidamli yostiq matoni uchun ishlatiladigan qisqa tolalarni qo'llash; Yuqori haroratli filtrlash uchun issiqlikka chidamli filtr materiallari; Termal himoya kamarlar va boshqalar.
manba: Shen Dun Sha Sian
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTY5NzMxMw==& mid = 2649436326& idx = 3& sn = 51c2495ca966be6a911db6f3edeb2153& 878e9fe8b0f916feaa49bf589b790d7563dcb53f6c9441e2bec0c8daa215113fc391834188bc& mpshare = 1& sahna = 1& srcid = 0617ncecNy7HTJXOxnslqDfW& sharer_sharetime = 1623915726672& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = AWGBw6I2MALXoOK5g4I4FSI % 3D& pass_ticket = pWHQcOxNUVRqpPP % 2BHILkKfVZpve1kJr9O7Wvqi2kgPvehIORUzXUKbfnxAGgSJ2U& wx_header = 0 # rd