高模聚对苯撑苯并二噁唑复丝纤维拉伸性能测试方法

夏 菲 丁剑峰 李欣欣

（1 华东理工大学材料科学与工程学院，特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室，上海 200237）

文 摘 参照相关的纤维力学性能测试标准，对高模型HM-PBO 复丝纤维的拉伸性能测试方法进行系统研究。结果表明：夹持型夹具和陶瓷材质夹具体适用于PBO 干纱复丝拉伸性能测试；捻系数对PBO 拉伸性能影响比较大，最佳捻系数为8；同时发现加捻会影响纤维的取向度；在一定范围内拉伸速率的增加会使得纤维断裂强度增加；而在测试范围内的预加张力对PBO纤维拉伸性能影响不大；夹持长度越长，由横梁测得的拉伸形变越接近真实值。

0 引言

聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）纤维具有超高强度和模量、低密度、耐高温等诸多优异性能，是目前综合性能最优异的有机增强纤维材料［1］。PBO 纤维最早由日本东洋纺实现工业化生产，商品名为Zylon，包括原丝（Zylon-AS）和高模丝（Zylon-HM）两个系列。国内华东理工大学和中蓝晨光化工有限公司联合，率先实现了国产高性能PBO 纤维的工程化制备［2］。PBO 纤维优异的性能决定它在航天航空、军工、民用等领域有着广阔的应用基础和发展空间。

作为新一代“超级纤维”，PBO 纤维性能特别是力学性能的准确测定非常重要。PBO 纤维具有超高的拉伸强度和模量，传统的纤维拉伸性能测试方法不能适用。目前，针对PBO 纤维拉伸性能测试的研究，主要集中在对单丝的拉伸测试或用浸胶法来测试纱线的拉伸性能，对干纱复丝的拉伸性能的系统性研究工作比较少。……