关键词：PBO纤维；开发；应用
PBO纤维又被人们称之为聚对苯撑苯并二噁唑纤维，根据相应调查数据分析可知，PBO纤维具有较高的强度（5.8GPa），其模量通常为280GPa,使各种纤维中模量最大的，同时PBO纤维可承受600℃的高温，极限氧指数为68左右，致使其在火焰中不会出现燃烧与收缩现象。所以其在各行业中都有着较为广泛的应用。
一、高性能PBO纤维的开发
PBO纤维主要是20世纪60年代美国为航天设备设计研制的耐高温、高性能聚合物质。在社会经济与科学技术的不断发展影响下，各企业与研究人员开始对PBO纤维进行工业研究与开发，同时由于相对分子质量物质获取存在相应问题，致使其工业化研究出现相应的低谷期。但在Dow与Wolf企业共同努力下，高性能PBO纤维开发得以快速发展【1】。各研究人员对PBO纤维以往的单体合成模式进行调整，致使同分异构体物质形成相对较少，是其合成效率快速提升，为PBO纤维工业化发展创造了良好的条件。在1991年日本开始对PBO纤维进行研究与发开，使PBO纤维自身的强度与模量得到充分提升，并为对位芳纶的两倍左右。当前日本的东洋纺企业是世界上唯一可商业化对高性能PBO纤维进行生产的企业。
高性能PBO纤维在抗冲击防护服开发期间出现可相应问题，其抗老化等问题受到了人们的广泛关注，相关发达国家对其格外重视，对提升高性能PBO纤维唐老化性进行了各种改善与调整，其中就包括对其化学性能进行优化等，并具有较好的收获。其中将高性能PBO纤维市场应用范围进行了相应的拓展。
我国在各种各种客观因素的影响下对PBO纤维开发相对较晚，其中中国石化与东华大学共同对其研究的成果在我国处于领先位置，其在PBO纤维开发期间研发了全新的聚合技术，开发可较好满足高勃度需求的搅拌设备、PBO纤维挤出液晶一体化技术，并以此为基础开发出了相对分子质量大于25的高性能PBO聚合物质，同时在通过螺杆挤出设备成产出了高性能PBO纤维【2】。其强度在大于5GPa的同时，可抵抗600℃的高温，并及具有3%的伸长能力。
二、高性能PBO纤维国内应用
（一）耐高温阻燃功能的运用
由于PBO纤维价格较高以及没有相应的生产商，致使PBO纤维应用材料相对较少，一些企业使用PBO纤维对耐高温的毛毡等进行生产，但数量也相对较少。一些地区通过PBO纤维耐高温特征，制造在360℃温度上进行适应的耐热垫材，例如：在玻璃与铝合金生产加工期间使用的耐热垫材。铝型材料在相应模具中流出时温度在560℃左右，常见的垫材不能长时间对这样的高温进行抵抗。BPO纤维自身耐热性较强，可轻松承担600℃之上的高温【3】。使用BPO纤维制作的毛毡滚筒可较好的在铝型材料挤出模具时进行使用。同时影响其使用时间的主要因素为PBO的密度与其厚度联系不大，密度较强的PBO纤维可充分保证其在560℃的环境中进行充分运用，并可较好的对各种铝型材料尖锐部位造成的磨损进行抵抗。
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（二）冲击防护服的应用
我国宇航通泰企业、纤维复合材料生产企业等多家公司结合实际情况与PBO纤维特性研制了PBO纤维防弹冲击防护服等相应的产品。相关科研人员以穿甲力学与创伤弹道学等知识为基础，对当前较为先进的PBO纤维与相应的技术进行使用，利用企业自身研发的结构设计与生产加工技术，生产加工的冲击防护服在各各种级别子弹贯穿进行预防的基础上，还可在一定程度上较好的防治子弹非贯穿形成的冲击力，对子弹形成的较强能量进行充分吸收，更好的提高冲击防护服的防护能力。
三、高性能PBO纤维国外应用
（一）光缆增强材料
微型光缆在水下机器人以及光纤制导武器对电缆的拉强具有较高需求的行业中具有较高的运用空间。在十分恶劣的数据信息传输环境中对光缆的规格、抗拉强度等都有着较高的需求，致使微型光缆对各种增强材料的需求不断提升。通常情况下微型光缆主要由紧包光纤、各种抗拉元件以及电缆外护套共同组合而成【4】。其中结合抗拉元件所用加工材料的区别可将其分为金属加强结构微型光缆以及非金属加强结构微型光缆两种结构。同时微型光缆自身的尺寸相对较小，因此其对抗拉元件的高强度、抗冲击能力、较强的柔韧性、外直径相对较小等具有较好的需要。在实际工作期间经常结合其运行环境对密度相对较大的金属性材料与密度相对较小的非金属材料进行选择。其中非金属性结构电缆通常情况下对具有较高强度的纤维进行使用，主要为玻璃纤维与芳纶为加工材料。PBO纤维的对各种冲击能力的抵抗吸收能力是芳纶等材料的2倍左右，在各种条件相似时，PBO纤维对对3.6kN的冲击荷载进行抵抗，并吸收掉25J的能量。其他复合型纤维所能抵抗的冲击荷载能力以及吸收能量都与PBO纤维有着较大的差距，所以。PBO纤维在微型光缆加强材料中有着较为广阔的发展运用空间。
（二）在航海中的应用
NAVTEC企业结合实际情况对PBO纤维的特点，在缆风绳、帆船的主缆、操作杆、帆布以及各种航行使用的绳索以及缆绳中对PBO纤维进行充分运用。在桅杆、缆绳以及各种远航船船体加工材料对PBO纤维运用数量逐渐提升的影响下，各种索具设备也开始对PBO纤维进行使用。各种全新研制的船体主要是通过使用较为先进的材料时船体具有较强的航行能力，尤其是对船上各种设备的重量进行降低作为重要。在船体自身重量降低的情况下，可使其龙骨重量得到充分的降低，更好的生产出重量较强、航行较快的船。例如：在船制造过程中，对PBO纤维进行使用，生产相应操作杆的作用与规格等性能都具有较强的优势。
结语：
综上所述，在实际生活过程中，高性能PBO纤维通过自较强的耐热性、较高的强度等特点，在各种各行业中有着较为广泛的应用空间。通过对PBO纤维研发进行分析，发现在各客观因素影响下，PBO纤维的研发存在相应问题，致使其使用费用相对较高。但随着社会经济的发展，其在光缆增强材料、航海行业、耐高温阻燃中有着良好的使用，进一步提高了相关行业的发展效率。
参考文献：
[1]罗益峰.新型高性能纤维的开发与应用[J].纺织导报,2009(03).
[2]本刊编辑部,赵永霞.国内外高性能纤维的开发和应用[J].纺织导报,2009(03).
[3]唐久英.高性能PBO纤维及其应用[J].中国个体防护装备,2007,(01).
[4]丁亦平.聚乙烯系列高性能纤维的开发及其应用前景[A] 中国科学技术协会、浙江省人民政府.面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C].中国科学技术协会、浙江省人民政府:,2017:2.
论文作者:刘华晨
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
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