关键词：聚对苯二甲酰对苯二胺 聚对苯撑并苯双噁唑 聚酰亚胺 耐热性能 

摘要：高强度耐高温有机纤维兼具高强高模和良好的热稳定性,可在200~300℃长期使用。采用傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、动态热机械分析仪、广角X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)、芳纶Ⅲ、聚对苯撑并苯双噁唑(PBO)和聚酰亚胺(PI)4种高强度耐高温有机纤维在250~450℃下热处理一定时间后的尺寸稳定性和力学性能变化,以及纤维的化学、凝聚态结构和形貌演变,并结合电子云密度和键级分析其耐热机理。结果表明:化学结构和凝聚态结构是影响纤维耐热性能的关键因素,PPTA纤维和芳纶Ⅲ分别在400℃和450℃热处理10h后化学结构会发生明显降解,PBO和PI纤维在同样条件下其化学结构不会产生明显变化;纤维的缺陷结构及结晶度的变化也对其耐热性能产生显著的影响,4种纤维在通过热处理后,芳纶Ⅲ的表面缺陷最为明显,PI纤维表面缺陷不明显;PI亚酰胺环的电子云密度最大,其抵抗外部能量攻击的能力高,热处理温度小于400℃时,PI纤维的强度保持率最高。

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