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PBO

PBO(Poly-phenylene benzobisoxazole) Zylon®은 일본 Toyobo에서 생산되는 현존하는 최고성능의 유기섬유입니다. 상용화된 아라미드에 비해 탁월한 열적성능(내열성, LOI)을 보이며 특히 인장강도 면에서는 거의 2배에 가깝습니다. PBO보다 조금 더 진전된 유기섬유가 시험단계에 있긴 하지만 강도 내열성 보호성능 등에 있어서 최고성능을 기대한다면 PBO를 고려하는 것이 좋습니다.

특성

  • 01

    바닷물에 물성변화 거의 없음

  • 02

    고온고습환경에서 강도변화 유의

  • 03

    습기에 의해 강도변화 유의

  • 04

    UV 및 가시광선에 의한 강도 변화 유의

  • 05

    분자구조

    고성능 섬유인 PBO(Polybenzoxazole)의 화학적 반복 단위 분자 구조식

물성표

ZYLON® AS ZYLON® HM
Filament decitex 1.7 1.7
Density (g/cm3) 1.54 1.56
Tensile Strength (cN/dtex) 37 37
(GPa) 5.8 5.8
(kg/mm2) 590 590
Tensile Modulus (cN/dtex) 1150 1720
(GPa) 180 270
(kg/mm2) 18000 28000
Elongation at break(%) 3.5 2.5
Moisture regain(%) 2.0 0.6
Decomposition Temp.(℃) 650 650
LOI 68 68
Thermal expansion coefficient - -6x10-6

공기(in air)와 아르곤(in Ar) 환경에서 온도 상승에 따른 다양한 섬유(Zylon AS, HM, p-Aramid 등)의 잔류 무게 변화를 나타내는 두 개의 TGA 그래프입니다. 400℃까지는 모든 섬유가 안정적인 무게를 유지하나, 500℃를 기점으로 p-Aramid 계열부터 급격한 무게 감소가 시작됩니다. 특히 Zylon HM은 공기 중에서도 600℃ 부근까지 가장 높은 열적 안정성을 유지하며 가장 늦게 분해되는 양상을 보입니다.
400/500℃ 에서의 무게변화 비교

180°C와 250°C의 고온 환경에서 노출 시간(최대 50시간)에 따른 Zylon(AS, HM) 및 Aramid 섬유들의 강도 유지율 변화를 나타내는 두 개의 그래프입니다. 180°C 조건에서 copoly-Aramid는 50시간 후에도 약 60% 이상의 높은 강도를 유지하며 가장 우수한 내열성을 보이지만, p-Aramid는 20% 미만으로 급격히 저하됩니다. 250°C의 더 가혹한 조건에서는 모든 섬유의 강도가 10시간 이내에 30% 이하로 빠르게 감소하며, 특히 아라미드 계열은 거의 모든 강도를 상실하는 양상을 보여줍니다.
고온고습 환경 강도변화 (180℃ 50시간 처리후)

참고 물성표

Fiber Type Tenacity Modulus Elongation
(%)		 Density
(g/cm³)		 Moisture Regain
(%)		 LOI Heat Resistance*
(℃)
cN/dtex GPa cN/dtex GPa
Zylon® AS 37 5.8 1150 180 3.5 1.54 2 68 650
Zylon® HM 37 5.8 1720 270 2.5 1.56 0.6 68 650
p-Aramid(HM) 19 2.8 850 109 2.4 1.45 4.5 29 550
m-Aramid 4.5 0.65 140 17 22 1.38 4.5 29 400
Steel Fiber 3.5 2.8 290 200 1.4 7.8 0
HS-PE 35 3.5 1300 110 3.5 0.97 0 16.5 150
PBI 2.7 0.4 45 5.6 30 1.4 15 41 550
Polyester 8 1.1 125 15 25 1.38 0.4 17 260
*Melting or Decomposition Temperature