Что такое ПБО-волокно?
ПБО-волокно (Zylon) — это волокно, изготовленное из материала, называемого полипарафениленбензобисоксазол.
Оно относится к волокну с высокой прочностью, модулем упругости, термостойкостью и огнестойкостью. В то время как обычные волокна разлагаются в высокотемпературных средах, ПБО-волокна устойчивы к разложению даже в экстремально высокотемпературных средах (650 °C).
Кроме того, ПБО-волокно сохраняет высокую прочность при 500 °C. Прочность, термостойкость и модуль упругости ПБО-волокна довольно высоки и являются самыми высокими среди органических волокон, представленных в настоящее время на рынке.
Применение ПБО-волокон
Чем более полимерно волокно, тем больше молекул связано вместе, чтобы сделать твердый и прочный продукт; волокно PBO, будучи полимерным волокном, обладает высокой термостойкостью и долговечностью. Используя эту особенность, волокна PBO в основном используются в ситуациях, когда они подвергаются воздействию высоких температур.
Арамидное волокно, которое было создано в 1960-х годах, является еще одним волокном с превосходными характеристиками, но спрос на волокно PBO в последние годы растет из-за его превосходства над двумя.
Конкретные области применения волокна PBO следующие:
1. Защитное средство для машин
Что касается машин, например, металлы сильно нагреваются при сварке. Поскольку большинство роботов сделаны из металла или смолы, они нередко плавятся от жара во время сварки, если их оставить в таком состоянии.
Поэтому, покрыв робота тканью из ПБО-волокна в качестве защитного средства, робот становится очень прочным.
2. Униформа пожарного
Униформа пожарного, изготовленная с использованием огнестойких свойств ПБО-волокна, полезна для спасателей, которые выпрыгивают на место пожара, не опасаясь ожогов.
3. Защитные перчатки
Из-за своей высокой прочности, эластичности и термостойкости он также используется в качестве сырья для защитных перчаток. По сравнению с изделиями из кожи, синтетическими волокнами и хлопком он обладает подавляющим эффектом защиты от порезов, легкий и не так легко портится со временем.
4. Армирование
Благодаря своей высокой прочности и модулю упругости его часто используют для армирования резиновых и смоляных изделий. Если оно не подходит для применения в качестве отдельного волокна, его можно комбинировать с другими волокнами для изготовления продукта.
Характеристики волокна PBO
Волокно PBO изготавливается из полипарафениленбензобисоксазола, или сокращенно PBO.
Волокно PBO обладает значительно более высокой прочностью и термостойкостью, чем полиэстер, который обычно используется для покрытия, из-за его молекулярной структуры, которая сильно отличается от структуры других материалов. В синтетических волокнах молекулы существуют в дисперсном состоянии независимо от оси волокна.
Напротив, структура волокна PBO показывает, что молекулы расположены почти параллельно оси волокна. Обычно, чем более параллельны молекулы в волокне оси волокна, тем оно прочнее. Именно это придает волокну PBO его несравненно высокую прочность.
Структура волокна PBO
Волокно PBO изготавливается с помощью процесса, известного как «жидкокристаллическое прядение». Молекулы PBO, которые являются полимерами, обычно являются жидкими, но их молекулярное расположение является регулярным, а их физические свойства подобны кристаллам, поэтому их называют жидкокристаллическим состоянием. Это явление похоже на состояние вещества при переходе из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газообразное, и в случае молекул PBO они стабильны в жидкокристаллическом состоянии.
Используя это стабильное состояние, волокно PBO превращается в волокно путем прядения молекулярных цепей при их хорошем смешивании. Волокна, полученные методом жидкокристаллического прядения, часто отличаются высокой прочностью, и в дополнение к волокнам PBO тем же методом производятся также арамидные волокна.