复合溶胶-凝胶法改善PBO纤维的光稳定性

摘要

分别以钛酸正丁酯(C16H36O4Ti)、醋酸(CH3COOH)、盐酸(HCl)、丙基三甲氧基硅烷(KH560)、苯基三甲氧基硅烷(Ph-TMS)、甲醇(CH3OH)和去离子水为原料,氨水(NH3·H2O)为催化剂,采用溶胶-凝胶法和复合溶胶-凝胶法分别涂覆制备防老化聚亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维.通过粒度分析验证了纳米溶胶的成功制备,通过EDS能谱、SEM扫描电镜、接触角测定等手段分析测试PBO纤维表面的化学组成与物理性能,验证防老化PBO纤维的制备.以拉伸强度测试、SEM扫描电镜和表面接触角表征PBO纤维的防老化性能.结果表明:在氙灯耐气候试验箱经历130 h的老化后,与未经过涂覆的PBO原纤相比,采用纳米TiO2水溶胶-凝胶法涂覆的PBO纤维拉伸强度保持率只提高了5％,利用纳米有机硅溶胶-凝胶法涂覆的PBO纤维拉伸强度保持率可提高10％,而经过纳米TiO2和有机硅复合溶胶-凝胶法涂覆的PBO纤维,拉伸强度保持率提高了27％,且老化后的纤维表面保持得非常完整.