聚对亚苯基二噁唑（PBO）纤维因其有比碳纤维更低的密度、更高的比强度和比模量而被认为是21世纪的超级纤维。其具有优异的力学能力和耐高温性能，拉伸强度为5.80GPa，拉伸模量高达280~380GPa，同时其密度仅为1.56g/cm3；PBO纤维没有熔点，其分解温度高达670℃，可在300℃下长期使用，是迄今为止耐热性最好的有机纤维；其阻燃性能优异，同时具有优异的耐化学介质性，除了能溶解于100%的浓硫酸、甲基磺酸、氯磺酸、多聚磷酸外，在绝大部分的有机溶剂及碱中都是稳定的；PBO纤维在受冲击式纤维可原纤化而吸收大量的冲击能，是十分优异的耐冲击材料，其复合材料的最大冲击载荷和能量吸收均高于芳纶纤维和碳纤维；除此之外，PBO纤维还表现出比芳纶纤维更为优异的耐蠕变性能和耐箭、耐磨性。 PBO纤维的高性能来自于苯环及芳杂环组成的钢棒状分子结构，以及分子链在液晶太纺丝时形成的高度取向的有序结构。因此研究这种溶致性液晶高分子结构具有重要的意义。对PBO分子链构象的分子轨道理论计算结果表明：PBO分子链中苯环和苯并二恶唑环是共平面的。从空间位阻效应和共轭效应角度分析，PBO纤维分子链间可以实现非常紧密的堆积，而且由于共平面的原因，PBO分子链各结构成分间存在更高程度的共轭，因而导致了其分子链更高的刚性。 |