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聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维由于其良好的力学性能、耐热性、耐化学腐蚀等性质,在纤维增强聚合物复合材料领域有着广泛的应用前景。但是由于其自身化学结构,PBO纤维也有一些性能上的缺陷,比如纤维/树脂基复合材料界面粘接性差、紫外光辐照后导致力学性能迅速下降等。对于纤维/树脂基复合材料而言,界面的好坏很大程度上地影响着复合材料的性能;而PBO的紫外老化也是一个严重的问题,在长期紫外光照射下,PBO纤维会损失其80%以上的性能。因为PBO纤维应用非常广泛,所以对PBO纤维的改性研究非常必要。本论文将笼型倍半硅氧烷(POSS)作为第三单体,采用在PBO聚合阶段将单体与八氨基苯基POSS进行共聚的方法,使POSS进入PBO分子链中,形成一定的交联结构,对纤维的力学性能有所提高,POSS的加入一定程度上可以延缓纤维的破坏作用。首先采用测定不同聚合阶段中聚合物分子量的方法研究了聚合期间PBO的分子链增长情况。然后研究了PBO纤维的纺丝牵引速率和热处理温度,揭示了纤维制备中纺丝条件及后处理对纤维性能的影响,确定了复合纤维制备中最佳的纺丝牵引速率为78m/min、纤维热处理温度为340℃。随后研究了PBO复合纤维的表面形貌、耐热性、结晶性、拉伸强度以及界面剪切强度等性能,研究结果表明,在本课题研究POSS用量范围内,PBO纤维热分解温度有一定提高;PBO纤维的晶粒尺寸随着POSS增多而稍有降低;界面剪切强度随着POSS增加而提高;拉伸强度先升高后降低,最大值在POSS用量0.2wt.%处取得,其值为3.827GPa,比制备的PBO纤维提高了11.3%。最后研究了POSS/PBO复合纤维在紫外光辐照处理后的形貌、表面元素、力学性能及界面剪切强度,探索了不同POSS用量的复合纤维在紫外光下性能的变化情况,结果表明,POSS用量越高,纤维在紫外光下破坏越缓慢,纤维拉伸强度保持率随着POSS用量增加而提高,纤维界面剪切强度提高的幅度随着POSS加入量增大而降低。