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聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维是具有高强度、高模量、高热稳定性、耐化学腐蚀性等众多优点的高性能纤维。然而PBO纤维表面惰性和在应力作用下微纤化的问题导致其界面性能差与抗压缩性能差，影响了复合材料的综合性能。本文采用辐照接枝的方法改善纤维结构及性能，并通过优化设计辐照参数，在提高压缩性能与界面结合力的同时，不降低纤维的本体拉伸性能，从而提高PBO纤维复合材料的力学性能。 粘度测试和TG结果表明，辐照导致了PBO纤维溶液粘度的不同程度的增加，在辐照剂量为40kGy时PBO纤维溶液粘度达到最大值，热失重温度最高，间接表明辐照导致了PBO纤维聚合物分子链间或微纤之间产生了交联；EDS的分析结果表明辐照剂量为50kGy时环氧氯丙烷的接枝率最高，纤维的SEM照片也侧面印证了这一结论，FT-IR的结果表明确有环氧氯丙烷接枝在纤维表面，Raman、13C-NMR的分析表明辐照导致PBO的噁唑环开环与小分子环氧氯丙烷发生化学反应。XRD分析结果显示辐照导致PBO纤维内结晶结构发生改变。纤维单丝拉伸试验和钩接试验的结果表明辐照对PBO纤维的单丝拉伸性能基本无影响，但对单丝钩接性能影响很大，辐照剂量为40kGy时，纤维的钩接强力最高，较原丝提高了12.48％，与结构分析的结果一致。 单丝拔出试验和三点弯曲试验的测试结果显示，使用环氧氯丙烷作为接枝剂制备复合材料的力学性能最佳，较未处理试样的IFSS和ILSS分别提高了26.56%和25.04%；采用环氧氯丙烷接枝共辐照处理的PBO纤维，纤维表面粗糙度增加，辐照剂量为50kGy时表面环氧氯丙烷含量最高；辐照剂量为40kGy时，PBO纤维/环氧微复合材料的IFSS最高比辐照前提高了31.33%；辐照剂量为50kGy时，PBO纤维/环氧复合材料的ILSS和弯曲强度最高，比辐照前分别提高了46.43%和40.00%。纳米压痕结果表明接枝共辐照后复合材料的硬度和弹性模量均显著提高，纤维和界面对复合材料整体性能的提高起到了很大的作用。 确定了辐照改性PBO纤维的最适工艺条件：辐照剂量为50kGy，剂量率为6.0kGy/h，辐照接枝单体为环氧氯丙烷。