摘要：我國聚對苯撐苯并二噁唑纖維(PBO)行業起步較晚，但是發展速度較快，高性能纖維的規模化生產打破了長期國外壟斷，填補國內空白。但是由于工業基礎薄弱，為促進我國軍工產業、航空航天、民用高新產業的快速發展，仍有很大的成長空間。本文結合PBO纖維的性能，重點分析了我國PBO纖維行業的技術進展。

聚對苯撐苯并二噁唑纖維(PBO)是一種雜環聚合物，具有耐高溫、高強度等優異特征，在先進復合材料增強領域應用前景廣闊。然而，PBO纖維耐紫外線穩定性較差，提高PBO纖維的紫外穩定性研究也尤為重要。

較其他高性能纖維相比，高端PBO纖維性能優異

高端PBO纖維產品強度較高，不僅是鋼絲纖維的10倍以上，而且超高碳纖維，耐熱溫度高，可達到600℃，并且極限氧指數較高，在火焰中不燃燒、不收縮，是最好的高溫紡織材料之一。此外，PBO纖維的耐沖擊性、耐摩擦性均很優異，并且具有十分優異的化學性能和物理機械性能，兼有間位芳綸耐熱阻燃的性能，具體性能對比情況如表1。

表1 PBO與其它高性能纖維的性能比較情況

（資料來源：中國知網）

PBO纖維應用范圍廣闊，在民用領域、軍工國防等特殊領域均有應用

PBO纖維因其優異的性能，不僅可以用于民用領域，而且在軍工國防等特殊領域也有應用，隨著下游應用的不斷拓展，未來發展前景廣闊。整體來看，PBO纖維的應用主要分為力學特性增強材料和耐熱性兩大類，其中，力學特性增強材料應用范圍較廣，不僅可以用于輪胎、膠管、運輸帶等，而且還可以制作航天器材、導彈、震動板等。耐熱性材料的應用主要用于高溫過濾材料如消防服、焊接工作服等，還可以用作玻璃工業制作過程中的緩沖材料，不同種類的PBO纖維的用途情況見表2。

表2 不同種類的PBO纖維的用途情況

（資料來源：中國知網）

我國在PBO纖維制備方面取得了一定進展，仍有很大的成長空間

整體來看，單體合成、聚合體合成和纖維紡絲是PBO纖維制備的主要步驟，并且制備PBO纖維的工藝有很多種，其中常見的方法是以對苯二甲酸和4,6-二氨基間苯二酚為原料，經加熱聚合、脫泡和過濾后直接進行干噴紡而制得初紡絲，制備工藝流程如圖1。

圖1 PBO纖維制造工藝流程圖

（資料來源：中國知網）

單體合成過程中，4,6-二氨基間苯二酚(DAR)鹽酸鹽是重要的中間體，并且是影響產品性能的主要因素，常用的方法有間苯二酚磺化法、苯胺法、三氯苯法、l,3-二氯苯法、間苯二酚磺化氯化法、間苯二酚法等。

聚合體合成過程中，最常用的方法是苯二甲酰氯法和對苯二甲酸法，分別以MSA和PPA為溶劑。其中，后者是以TPA與4,6-二氨基間苯二酚的鹽酸鹽混合，經中和反應、脫色處理、干燥、聚合反應后制備出PBO聚合物。常用的方法還有對中間相聚合法和三甲基硅烷基化法等。

纖維紡絲過程中，一般采用干噴濕紡一水洗干燥液晶紡絲技術，該技術較為成熟，常用的紡絲溶劑有甲磺酸、三氯化鋁、多聚磷酸、硫酸、三氯化鈣/硝基甲烷等。

近年來，我國不斷加大PBO纖維研發投入力度，PBO纖維合成制備已經取得了巨大的進步，包括東華大學、華東理工大學、北京大學、浙江工業大學、上海交通大學、浙江大學等在內的多家高校及研究機構取得了多項PBO纖維研究專利。為滿足日益增長的市場需求，我國PBO纖維行業仍有很大的成長空間。

結語

整體來看，較其他材料相比，PBO纖維具有更加優異的化學和物理性能，在軍工產業、航空航天等領域應用較廣。并且，PBO纖維的應用主要分為力學特性增強材料和耐熱性兩大類，不僅可以用于輪胎、膠管、運輸帶等，而且還可以用于高溫過濾材料如消防服、焊接工作服等。在工業生產中，主要采用的制備工藝包括單體合成、聚合體合成和纖維紡絲三個步驟。近年來，我國不斷加大PBO纖維研發投入力度，并取得了一定進展，包括東華大學、華東理工大學、北京大學、浙江工業大學、上海交通大學、浙江大學等在內的多家高校及研究機構取得了多項PBO纖維研究專利。為滿足日益增長的市場需求，我國PBO纖維行業仍有很大的成長空間。