《表3 PBO纤维酸处理前后表面元素组成》

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《高浓度强质子酸溶液对HM型PBO纤维物理性能的影响》

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注:处理条件:85%PPA、60℃、2 min。

为了得到PPA处理前后PBO纤维表面官能团变化的直接证据，采用XPS方法得到纤维表面各元素的价态形式和相对含量[19-20]。图3和表3分别为酸处理前后PBO纤维的XPS图谱和各元素相对含量的变化情况。由上述图表可知，酸处理前后纤维均只含有C、N、O三种元素，说明在酸处理过程中使用的含有P元素的多聚磷酸，并没有残留在处理后的纤维表面，从而进一步证明了强质子酸在水解过程中仅仅发挥了促进作用，并没有实际参与水解反应。比较表中各元素相对含量的变化情况，发现在四个样品中N元素的含量几乎没有发生变化，而C、O元素的变化比较明显，这一方面说明水解反应没有引起纤维表面N原子与周边C原子在连接方式上的根本变化（H元素在XPS图谱中不能显示），主要变化集中在C与O原子上；另一方面也反映出水解反应不仅使C、O原子在连接方式上产生变化，更是引入了由水提供的新的O原子。