Stair 1.Development
Ba iad taighdeoirí in aeraidinimic ó Aerfhórsa na SA a cheap PBO. Bhí an phaitinn bhunúsach le haghaidh polybenzothiazole i seilbh Institiúid Taighde Stanford (SRI) sna Stáit Aontaithe. Níos déanaí, fuair Dow Chemical Company an ceadúnas agus d'fhorbair PBO go tionsclaíoch, agus feabhsaíodh an modh sintéise monaiméir bunaidh freisin. Níor tháirg an próiseas nua beagnach aon seachtháirgí isiméireacha, rud a mhéadaigh toradh na monaiméirí sintéiseithe agus a leag an bunús le haghaidh tionsclaíochta. I 1990, cheannaigh Toyobo Co na Seapáine an teicneolaíocht paitinne PBO ó Dow Chemical. I 1991, d'fhorbair Cuideachta Teicstíle Dow-Badische snáithín PBO ar threalamh Toyobo, ag méadú go suntasach neart agus modulus snáithín PBO go dhá oiread níos mó ná snáithín PPTA. I 1994, le cead ó Dow-Badische Textile Company, d'infheistigh Toyobo 3 billiún yen chun líne táirgeachta a thógáil a bheadh in ann 400 tonna in aghaidh na bliana monaiméirí PBO agus 180 tonna in aghaidh na bliana sníomh. Thosaigh táirgeadh meicnithe páirteach in earrach na bliana 1995, agus faoi 1998, shroich an cumas táirgthe 200 tonna in aghaidh na bliana, agus Zylon ainmnithe ar an táirge. De réir phlean forbartha Toyobo do Zylon, bhíothas ag súil go sroichfeadh an cumas táirgthe 380 tonna in aghaidh na bliana faoi 2000, 500 tonna in aghaidh na bliana faoi 2003, agus 1000 tonna in aghaidh na bliana faoi 2008. Faoi láthair, is é Toyobo an t-aon chuideachta ar domhan atá in ann tráchtála a dhéanamh faoi láthair. snáithín PBO a tháirgeadh.
2.Prospects for Development of PBO Fibers
Le blianta beaga anuas, baineadh úsáid fhorleathan as ábhair athneartaithe ilchodacha snáithíní ardfheidhmíochta i réimsí tógála mar fhoirgnimh ard-ardú, droichid mhóra, agus innealtóireacht mhara i dtíortha forbartha agus i réigiúin mar an Eoraip, i Meiriceá agus sa tSeapáin. Trí éadach snáithín a líonadh le roisín eapocsa agus é a chloí leis an dromchla coincréite, is féidir feabhas mór a chur ar chumas ualachiompartha agus ar fhriotaíocht crith talún an struchtúir bhunaidh. Thairis sin, i dtógáil droichead, ní féidir cáblaí cruach a úsáid le haghaidh droichid níos faide mar gheall ar a meáchan féin. Ina áit sin, is fearr cáblaí níos éadroime agus níos láidre. Tá cáblaí déanta as snáithíní PBO, a bhfuil neart sonrach ard agus cobhsaíocht tríthoiseach maith, an rogha is fearr. Tá snáithíní PBO ag athsholáthar ábhair aispeiste traidisiúnta de réir a chéile i réimse na n-ábhar teas-resistant agus faoi láthair tá siad ag iniúchadh ionadú polaimídí aramatacha agus snáithíní lasair-retardant eile ag teocht faoi bhun 350 céim. Ag teocht os cionn 350 céim, tá siad in ionad snáithíní cruach dhosmálta nó snáithíní ceirmeacha agus snáithíní neamhorgánacha eile. Ós rud é go bhfuil snáithíní neamhorgánacha go leor crua agus seans maith go n-eascraíonn scratches a chuireann isteach ar a bhfeidhmíocht, is dócha go sáróidh snáithíní PBO easnaimh snáithíní neamhorgánacha. Roimhe seo, níor leor friotaíocht teasa snáithíní orgánacha (den chuid is mó faoi bhun 400 céim ), rud a chuir srian lena bhforbairt iarratais. Mar sin féin, tá teocht dianscaoilte suas le 650 céim ag snáithíní PBO, an líon is airde i measc na snáithíní orgánacha go léir. Mar sin, is féidir snáithíní PBO a chur in ionad úsáid snáithíní orgánacha in iarratais os cionn 350 céim le snáithíní PBO a leathnú agus a fhorbairt ar an gcaoi sin cur i bhfeidhm ábhar snáithíní PBO teas-resistant. Léiríonn taighde idirnáisiúnta go bhfuil go leor feidhmeanna féideartha ag snáithíní PBO i réimsí eile cosúil le hábhair inslithe leictreach, braite satailíte, ábhair éadroma, tionscal na ngluaisteán, agus forbairt réimse ola domhainfharraige. Mar ábhar comhlacht traenach ardluais, ní hamháin go laghdaíonn snáithíní PBO meáchan an chomhlachta ach freisin a neart a mhéadú. Ag baint úsáide as friotaíocht ceimiceach snáithíní PBO, is féidir éadaí cosanta éagsúla atá resistant creimeadh a dhéanamh. I dtaiscéalaíocht spáis, chun an t-ualach teoranta a laghdú, tá snáithíní PBO oiriúnach chun dúntóirí agus strapaí a dhéanamh a úsáidtear sa spás. I raon teochtaí timpeallachta spáis chosmaí ó -10 céim go dtí 460 céim, is féidir é a úsáid freisin mar ábhar le haghaidh balúin braite teas-resistant. I réimse na seoltóireachta comórtais spóirt, déantar seolta go príomha as plátaí tanaí cosúil le bileog déanta as snáithíní ard-neart agus ard-modulus. Chun dífhoirmiú na seolta a íoslaghdú nuair a bhíonn siad faoi lé gaoithe, ní mór na snáithíní modulus PBO is airde a lorg chun seolta rásaíochta a tháirgeadh. I bhfianaise na n-airíonna meicniúla den scoth atá ag snáithíní PBO, is iad na hábhair is fearr freisin chun clubanna gailf, raicéid leadóige, cuaillí sciála, cláir sciála, cláir surf, bowstrings boghdóireachta, agus rothaí rásaíochta rothair a mhonarú. Is féidir le príomhthaighde teicneolaíochta agus forbairt agus tionsclaíocht snáithíní PBO a chumasú don tSín briseadh saor ó rialú fadtéarmach agus monaplacht na teicneolaíochta eachtrach agus dul ar chonair nuálaíochta neamhspleách, ionchais gheal, agus cur i bhfeidhm leathan forbartha baile agus ar scála mór. de shnáithíní PBO. Cuirfidh sé seo le forbairt agus úsáid inbhuanaithe ábhair PBO ardfheidhmíochta i dtionscail aeraspáis, cosanta náisiúnta, míleata agus sibhialta na Síne.
Airíonna 3.Fiber
De réir tuairiscí Toyobo, is é 5.8GPa neart a tháirge snáithín PBO ard-deireadh (a thuairiscítear mar 5.2GPa sa Ghearmáin), le modulus de 180GPa, an líon is airde i measc snáithíní ceimiceacha atá ann cheana féin; is féidir leis teocht suas le 600 céim a sheasamh, agus tá innéacs ocsaigine teorannach de 68 aige, gan a dhó nó a chrapadh i lasracha, rud a léiríonn friotaíocht teasa níos airde agus moilliú lasair ná aon snáithín orgánach eile. Úsáidtear é go príomha le haghaidh teicstílí tionsclaíocha teas-resistant agus ábhair atá treisithe le snáithíní.
Comparáid idir PBO le snáithíní ardfheidhmíochta eile: ní hamháin go sáraíonn neart, modulus, friotaíocht teasa, agus moilliú lasair snáithíní PBO, go háirithe a neart, ná snáithíní cruach ach sáraíonn siad iad siúd atá ag snáithíní carbóin. Thairis sin, taispeánann snáithín PBO friotaíocht tionchair den scoth, friotaíocht abrasion, agus cobhsaíocht tríthoiseach, agus tá sé éadrom agus bog, rud a fhágann gur amhábhar teicstíle thar a bheith idéalach é.
Tá airíonna fisiceacha, meicniúla agus ceimiceacha den scoth ag PBO, mar shnáithín sárfheidhmíochta den 21ú haois. Tá a neart agus a modulus faoi dhó níos mó ná snáithíní Kevlar agus tá friotaíocht teasa agus lasair-mhoilliú snáithíní meta-araimíd acu, agus tá airíonna fisiceacha agus ceimiceacha foriomlána acu a sháraíonn go hiomlán iad siúd atá ag snáithíní Kevlar, atá chun tosaigh i réimse na hardfheidhmíochta. snáithíní. Is féidir le filament PBO aonair le trastomhas de 1 milliméadar meáchan 450 cileagram a ardú, atá níos mó ná deich n-uaire neart snáithíní sreinge cruach.
Modhnú 4.Surface snáithíní PBO.
Is féidir an neart lomadh interfacial (IFSS) idir snáithíní PBO agus an maitrís roisín a fheabhsú, ach d'fhéadfadh ciseal tiubh trasnascála den ghníomhaire cúplála a bheith mar thoradh ar an iomarca gníomhaire cúplála, rud a laghdaíonn an IFSS. Bíonn tionchar ag eitseáil plasma ar dhromchla an tsnáithín go príomha ar an ngníomhaire cúplála, ag cruthú ciseal trasnasctha grafta a sholáthraíonn cosaint áirithe do na snáithíní, agus mar sin níl an meath ar σ snáithíní PBO suntasach. Léiríonn anailís gurb iad na coinníollacha is fearr maidir le próiseas comhcheangailte gníomhaire cúplála agus modhnú plasma ná: A-187 ábhar gníomhaire cúplála ag 2%, am cóireála plasma argón íseal-teocht 2 nóiméad, brú ag 50 Pa, agus cumhacht ag 30 W. I measc na ngníomhairí cúplála roghnaithe, tá an éifeacht is fearr ag an gcineál A-187 maidir le feabhas a chur ar an IFSS idir snáithíní PBO agus roisín epocsa, le hábhar optamaithe de 2%. (1) Nuair a bhíonn an t-ábhar A-187 2%, agus na coinníollacha cóireála plasma argón íseal-teocht 2 min, 30 W, agus 50 Pa, is féidir leis an IFSS snáithíní PBO modhnaithe suas le 10.44 MPa a bhaint amach, a méadú 52% i gcomparáid le húsáid an ghníomhaire cúplála A-187 amháin le haghaidh modhnú, agus méadú 78% i gcomparáid le IFSS na snáithíní bunaidh. Tá feabhas suntasach tagtha ar fhliuchtacht snáithíní PBO freisin. (2) I gcás snáithíní PBO arna mhodhnú le plasma argón íseal-teocht in éineacht le gníomhaire cúplála, níl an meath ar IFSS le himeacht ama suntasach; níl an méadú ar an uillinn teagmhála suntasach freisin, rud a léiríonn claonadh i dtreo cobhsaíochta, agus tá treocht beag anuas fiú. Ní fhuaimnítear éifeacht díghrádaithe snáithíní PBO arna mhodhnú le plasma argón íseal-teocht in éineacht le gníomhaire cúplála.
5.Preparation
Déantar PBO a shintéisiú trí phola-chomhdhlúthú tuaslagáin de 4,6-dé-hidreaclóiríd diaminoresorcinol (ar a dtugtar DAR·2HCl freisin) le haigéad teipitalach i dtuaslagóir d'aigéad polafosfarach (PPA), nó trí dhíhiodráitiú ag baint úsáide as P2O5. Feidhmíonn PPA mar thuaslagóir agus mar chatalaíoch don ilchomhdhlúthú. D'éirigh le Dow Chemical Company sna Stáit Aontaithe sintéis an mhonaiméir DAR·2HCl a fhorbairt, ag tosú ó thríchlóraibeinséin mar amhábhar. Seachnaíonn an modh seo foirmiú isiméirí le linn sintéise, ag cruthú táirgeacht ard agus ag imirt ról suntasach i dtáirgeadh tionsclaíoch PBO. Déantar an dope polaiméire a sníomh ag baint úsáide as próiseas sníomh tirim-fhliuch, agus ina dhiaidh sin níochán agus triomú. Nuair a dhéantar é a thuaslagadh go dtí airíonna leachtchriostail, is féidir le húsáid sníomh criostail leachtach struchtúr slabhra leathnaithe a dhéanamh, agus neart níos mó ná 3.53 N/tex ag an snáithín sníomh tosaigh (AS snáithín - cineál caighdeánach) agus modulus leaisteach os cionn 10.84 N/ tex. Chun an modulus a fheabhsú, is féidir cóireáil teasa a dhéanamh ag thart ar 600 céim , rud a fhágann go bhfuil snáithín ard modulus (cineál modulus ard-snáithín HM) le modulus suas le 176.4 N/tex agus an neart céanna á chothabháil.
6.Iarratas
Tá snáithíní PBO tréithrithe ag a n-friotaíocht teasa den scoth, ard-neart, agus modulus ard, rud a fhágann go bhfuil siad infheidhme go forleathan.
(1) Áirítear le hiarratais filiméid ábhair athneartaithe do tháirgí rubair amhail boinn, criosanna iompair agus píobáin; ábhair athneartaithe le haghaidh plaistigh agus coincréit éagsúla; comhpháirteanna a neartú le haghaidh diúracáin ballistic agus ábhair chomhchodacha; baill teannas agus seicní cosanta do cháblaí snáthoptaice; snáithíní a threisiú le haghaidh sreanga leictreacha, sreanga cluasáin, agus sreanga solúbtha eile; ábhair ard-teanntachta do rópaí agus cáblaí; ábhair scagaire teas-resistant le haghaidh scagacháin ardteochta; trealamh cosanta do dhiúracáin agus urchair, veisteanna piléardhíonacha, clogaid urchair-dhíonacha, agus feisteas eitilte ardfheidhmíochta; trealamh spóirt le haghaidh leadóige, luasbháid, luaimh rásaíochta; diaphragms cainteoir ard-ghrád, ábhair chumarsáide nua; ábhair aeraspáis, etc.
(2) I measc na n-iarratas a bhaineann le snáithíní mionghearrtha agus laíon tá snáithíní treisithe d'ábhair cuimilte agus gaiscéid séalaithe; ábhair a fheabhsú le haghaidh roisíní agus plaistigh éagsúla, etc.
(3) Áirítear le húsáid snáth éadaí comhraicthe dóiteáin; éadaí oibre teas-resistant le haghaidh láimhseáil miotail leáite, mar theilgcheárta agus éadaí táthú; éadaí cosanta le haghaidh friotaíocht gearrtha, lámhainní sábháilteachta, agus bróga sábháilteachta; culaith tiománaí carr cine, culaith jockey; éadaí spóirt éagsúla agus trealamh spóirt gníomhach; oireann píolótach Carrace; trealamh frith-ghearrtha, etc.
(4) I measc na n-iarratas ar shnáithíní gearra go príomha tá padáin bhraith maolánacha teas-resistant le haghaidh próiseála easbhrúite alúmanaim; ábhair scagaire teas-resistant le haghaidh scagacháin ardteochta; criosanna cosanta teirmeacha, etc.