聚芳酯纤维的特性和应用

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1、DOI:10.16090/j.cnki.hcxw.2012.01.01246合成纤维SyntheticFiberinChina2012年第41卷第1期聚芳酯纤维的特性和应用赖光周平以对位芳香聚酰胺（PPTA）纤维为代表的有机类高强度纤维于1970年开始工业化生产。有机类高强度纤维的制造方法有干湿法纺丝和熔融纺丝法。市售熔融纺丝法的有机高强度纤维的代表是仓丽公司的Vectran。图2Vectran聚合物的分子结构熔纺高强度纤维目前只有仓丽公司的“Vectran”还在生产和销售。本文介绍了Vectran法，首先将熔融液晶性聚合物经高温熔融纺丝，纺的纤维特

2、性、应用以及最近的开发情况。成强度7~8cN/dtex的原丝，然后原丝在高温气雾中热处理，使拉伸强度增加，最后涂覆按用途分的1Vectran纤维油剂层及其它表面处理剂而成产品。高强度纤维的力学性能比较如图1所示。与通熔融纺丝法的优点是：与产业用聚酯纤维一用的工业用聚酯纤维相比，Vectran的拉伸断裂强样，纺的丝纤度从细到粗，生产比较容易，因此在度是其3倍，与PPTA纤维处于同一水平。VectranVectran纤维产品中，有27种纤度品种，特别是纤维具有与PPTA纤维一样的两种拉伸弹性模量牌560dtex以下的品种丰富，满足织物等各种制品的号，根据

3、所要求的特性而分别使用。要求。另外，添加颜料的原液着色丝也可纺丝生产，商品开发多样性程度高。Vectran高弹性模量型（HM）是用与HT品种不同的聚合物作为原料制成的产品，用途更为广泛。1.2纤维特性Vectran一般物理性能列于表1中。表1Vectran一般物理性能VectranPPTA特性高强度型高弹性模高强力常规高弹性模量HT量型UM密度（/g·cm-3）1.411.401.441.44分解温度/℃＞400＞400＞400＞400含水率/%＜0.1＜0.17.03.5阻燃性（LOI）/%28303030束丝（总纤度/根数）/(dtex/f)16

4、70/3001580/2001670/10001670/1000拉伸断裂强度（/cN·dtex-1）24.221.520.320.8拉伸断裂伸长率/%4.02.83.62.4图1各种纤维的强度与拉伸弹性模量拉伸初始弹性模量/530740490781（cN·dtex-1）1.1聚合物原料和制造方法纤湿收缩率（热水100℃，Vectran高强型（HT）的聚合物分子结构如图维0.150.040.100.0430min）/%2所示。干收缩率（180℃，0.150.010.150.0430min）/%Vectran是将苯环成分和萘环成分以酯键连接湿态拉伸断裂强

5、度/24.021.418.318.7组成的共聚物。PPTA是苯环以酰胺键连接构成的（cN·dtex-1）聚合物。由于这一结合基团的差异，同样是高强度干湿强度比/%991009090纤维，两种纤维特性不同。Vectran纤维的制造方以下内容介绍了Vectran超常的物理性能。2012,41(1)国外化纤技术471.2.1非吸湿性2应用举例Vectran具有高疏水性，含水率极低，干/湿环境下强度差小（图3）。经反复干湿时的尺寸稳定2.1绳索及网性好，即使在高温氛围下纤维内部也不保留水，所Vectran原液着色丝可用作排球和网球用的网、以作为增强材料使用时

6、，可保持材料性能稳定。另替代牵引绳用的金属丝。Vectran丝具有质量轻，外，作为纤维增强材料，在加热环境下成形时，不使用中不下垂，低伸长（高弹性模量、低蠕变性），放出带有的水分。因此成形加工时的干燥可简化，不生锈的特性。黑色和青色等原液着色丝受到运动对基材树脂的影响很小。爱好者的好评。2.2片材、膜材主要利用Vectran纤维高强高模、非吸湿、低温力学物性、耐切割性等特性，结合树脂加工，用于飞行船膜体、高压水龙带和导管增强基布、竞技用基布等。1997年7月及2004年1月，美国NASA火星探测器2次在火星着陆，着陆时的气囊（图5）基布中使用了Vec

7、tran纤维。所用基布为110dtex丝2织成的面密度为40g/m的织物，6层。最内层为图3反复干湿状态下的尺寸变化了保持气密性，用220dtexVectran丝织成，涂覆1.2.2低蠕变性有机硅。据说火星温度-50~100℃，因此，有了室温下，在相当于拉伸断裂强力30%的负荷Vectran低温特性和耐切割性的评价结果。时的蠕变特性如图4所示。从图4可以看出，Vectran的伸长随时间变化率极小，尺寸稳定性高。这表明，Vectran纤维用作像绳索电缆那样经常承受重负荷用途时，有良好的尺寸稳定性。加上吸湿特性及低温特性，环境变化引起的物性变化小，Vec

8、tran纤维适合在严格条件下使用。图5NASA火星探测器着陆用气囊2.3膜式防潮堤用Vectran膜可制成人