高性能阻燃隔热PBO纤维的制备及性能

梁东旭; 兰含宇; 夏于旻; 李娜; 于俊荣; 胡祖明; 王彦

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2026.0082

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3) : 17 -23. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2026.0082

高性能阻燃隔热PBO纤维的制备及性能

梁东旭, 兰含宇, 夏于旻, 李娜, 于俊荣, 胡祖明, 王彦

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摘要

为满足高性能防护纤维在极端热环境中的应用需求，在保持优异力学性能的同时提升其隔热与阻燃性能。基于聚醚型聚苯并咪唑（OPBI）与Co²⁺配位复合体系的氧化溶胶-凝胶转变性质，开发了OPBI/Co³⁺气凝胶涂层改性PBO纤维的连续制备方法，并系统研究其结构与性能。结果表明，OPBI与Co²⁺之间的弱配位作用保证了OPBI/Co²⁺良好的流变加工性能，经PBO纤维表面涂覆以及氧化后转变为OPBI/Co³⁺强配位作用，并形成均匀连续的气凝胶结构，使PBO纤维获得高比表面积与高孔隙率结构特征。改性后复合纤维保留了原PBO纤维良好的力学性能，同时热分解温度超过600℃,表现出优异的热稳定性和离火自熄特性；在25℃条件下热导率低至0.033 1 W/（m·K）,展现出良好的隔热性能。该方法实现了高强度、阻燃与隔热性能的协同提升，为高性能阻燃隔热纤维材料的构筑提供了新的技术路径，在极端环境防护及热防护材料领域具有潜在应用价值。