材料科学与人类物质文明——芳纶纤维

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1、材料科学与人类物质文明芳纶纤维姓名：学号：班级：学院：芳纶纤维摘要：芳沦纤维即芳纶。芳纶全称为〃聚对苯二甲酰对苯二胺〃，英文为Aramidfiber（帝人芳纶的商品名为Twaron杜邦公M的商品名为Kevlar），是一•种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、東量轻等优良性能，其强度是钢丝的5〜6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2〜3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左心，在560度的温度下，不分解，不融化。它具柯良好的绝缘性和抗老化性能，具科很长的生命周期。广泛应川于复合材料、防弹制品、建材、特种

2、防护服装、电子设备等领域。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。关键词：芳纶纤维、特点、生产工艺、行、Ik发展0、弓

3、言：自从石棉被公认为是一种强致癌物质以来，世界上许多发达国家已丌始禁用石棉及制品。美国、U木等国先后研制成功各种系列的非石棉垫片材料，产品现已推14全世界帘场。随卷与国际大环境的不断接轨。非石棉密封材料正为国内各工、Ik部门认可和接收。芳纶纤維诞生于20世纪60年代末，最初作为宇宙开发材料和重耍的战略物资而鲜为人知。冷战结束fi,芳纶作为菇技术含量的纤维材料逐少取代石棉成为刹车片、离合器片、密封垫

4、的主要材料。人景川于比川领域，逐渐为人所知。芳纶纤维足重要的国防军工材料，奋效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。除了军事上的应用外，现已作为一种高技水含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽:午:、体育用品等国民经济的各个方面。在航空航大方面，芳纶由于质量轻而强度高，节咨了人量的动力燃料。1、芳纶纤维的定义芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的统称，W外商品牌号叫做凯夫拉纤维，我国命名为芳纶纤维。2、芳纶纤维的分类2.1、主要分类方法2.1.1、对位芳酰胺纤维（PPTA）在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要

5、集巾在円本和美国、欧洲。如美国朴.邦的Kevlar纤维，U木企人公司的Twaron、Technora纤维，烟台泰和新材的Taparan（泰普龙）纤维等。中，美国杜邦、日木帝人的产能均为3万吨左右，在对位芳纶市场中处于垄断地位；烟台泰和新材于2011年实现了对位芳纶的商、Ik化运营，在国产对位芳纶的商业化运营中走在全国前列。2.1.2、叫位芳酰胺纤维（PMIA）1川位芳酰胺纤维的品种存美国杜邦的Nomex、烟台泰和新材的Tametar（泰美达）、U木帝人的Conex等。杜邦和烟台泰和新材是全球间位芳纶竞争的主要参与者，两者都能

6、生产工业用本白短纤、服装用4染短纤、色丝、长丝、芳纶纸等，产品性能比较接近，差异化程度也不相上下，在环境保护、安全防护、工业、电子电器、S合材料等领域展开了广泛的竞争。2.2、其他分类方法2.2.K第一种命名方法根据结构划分，分为对位芳纶和间位芳纶、邻位芳纶。对位芳纶的单体足对苯二甲酸和对苯二胺，肀体的上的功能团为对位，聚合得到的链段比较规整，耐高温性能好，强度、高模虽。对位芳纶主耍有以杜邦的Kevlar系列产品为代表。间位芳纶的单体是间苯二叩酸和间苯二胺，单体的上的功能团为间位，聚合得到的链段呈铌齿型，耐高温，似强度模暈都

7、略低。间位芳纶主要奋以杜邦的Nomex系列产品为代表。邻位芳纶的单体足邻苯二甲酸和邻苯二胺，单体的上的功能W为邻位。邻位芳纶主要有以杜邦的Korex系列产品为代表。2.2.2、笫二种命名方法也是根据结构划分，如对位就是苯环上的14位置，间位就是苯环上的13位置，如芳纶14的就是对氨基苯甲酸苯环上1、4位置的连接，芳纶1414就是前而所说的对位芳纶，芳纶1313就是前面所说的叫位芳纶。2.2.3、第三种命名方法就是根裾聚合单体的种数，如前Iftf所说的芳纶14又叫芳纶I型，芳纶1414和芳纶1313又叫芳纶II型。当在对苯二帀

8、酸和对苯二胺、间苯二中酸和间苯二胺等常见结构加入第三单元单体如4,4’•二氨基二苯醚、5(6)-肢基-2-(4•胺基苯基)苯并咪唑等得到的芳纶可称为芳纶III型。当第三单元单体为杂环结构时，人们还常称之为杂环芳纶3、芳纶的特点3.1、良好的机械特性间位芳纶是一种柔性高分了，断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等，仲1<:率较大，手感柔软,可纺性好，可生产成不同纤度、长度的短纤维和长丝，在一般纺织机械制成不同纱支织成血料、无纺布，经过后整理，满足不M)领域的防护服装的要求。3.2、优异的阻燃、耐热性能间位芳纶的极限氧指数(LOI)人

9、于28,因此当它离开火焰吋不会继续燃烧。纽丄•达®间位芳纶的阻燃特性是由其ft身化学结构所决定的，因血是一种永久阻燃纤维，不会因使用时间和洗涤次数降低或丧失阻燃性能。纽士达®间位芳纶具冇很好的热稳定性，在205°C的条件T可以连续使川，在大于205°C商温条件下仍能保持较高