聚对苯撑并苯双唑纤维(PBO)：发展历程、性能与应用展望

"PBO纤维的国内外研究状况及应用前景 (2007年)" PBO纤维，全称聚对苯撑并苯双唑纤维（Poly-p-phenylenebenzobisthiazole），是一种高性能的芳香族杂环聚合物，自20世纪70年代由美国空军材料实验室研发以来，因其卓越的性能而备受关注。这种纤维以其高强度和耐热性，超越了碳纤维和Kevlar等传统高性能纤维，被誉为21世纪的超级纤维。PBO纤维的商品名是柴隆（Zylon），其化学结构独特，使其在军事和工业领域有着广泛的应用潜力。 在国际上，PBO纤维的研发主要由美国斯坦福大学研究所、道化学公司和日本东洋纺公司推动。道化学公司获得了PBO的基础专利，并授权给东洋纺公司进行工业化生产。1991年，PBO纤维在日本东洋纺公司的设备上成功开发，随后逐步扩大产能。到2008年，东洋纺的生产能力计划达到1000吨/年。此外，荷兰阿克苏诺贝尔公司纤维研究所和DELF大学合作研发的新型PBO纤维M-5也进入了产业化实施阶段。 PBO纤维的合成主要涉及4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐（DAR）这一关键单体。其合成过程复杂，包括多个化学反应步骤，最终形成具有优异性能的聚合物纤维。PBO纤维的结构特点是其平行排列的芳香环和杂环结构，这赋予了它出色的机械性能和热稳定性。 在应用方面，PBO纤维因其高强度和耐高温特性，广泛应用于防弹衣、消防服、航空航天材料、复合材料以及高温过滤等领域。在军事上，PBO纤维常用于制造防弹装备，提高士兵的安全防护。在工业领域，它可用于制造高性能的电缆、管道和复合材料，尤其是在高温环境下的应用。 国内对PBO纤维的研究相对滞后，但也在逐渐追赶。文章对比了国内外的研究现状，指出国内在此领域的市场容量还有待提升，预测随着技术进步和市场需求的增长，PBO纤维在中国的应用前景广阔。 PBO纤维作为一种先进的高性能材料，其研究与应用不仅涉及基础化学和材料科学，还涵盖了工程技术和市场分析。未来，随着技术的不断突破和成本的降低，PBO纤维有望在更多领域实现广泛应用，对科技进步和社会发展产生积极影响。