第二章3凯夫拉纤维ppt课件.ppt

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1、第二章3凯夫拉纤维授课教师：刘君妹一、凯夫拉纤维的发展也称Kevlar或芳纶，即芳香族聚酰胺纤维1）1960年，美国杜邦研制出Nomex——聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，即芳纶1313，耐热纤维2）1965年，杜邦研制出Kevlar——聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，即芳纶1414，高强高模量纤维3）1974年，美国联邦通商委员会把全芳香族聚酰胺命名为Aramid。一、凯夫拉纤维的发展聚对苯二甲酰对苯二胺商业名称：美国Kevlar、日本帝人Technora、荷兰阿克苏Twaron、中国芳纶1414聚间苯二甲酰间苯二胺美国N

2、omex、日本帝人Conex、荷兰阿克苏Twaron中国芳纶1313一、凯夫拉纤维的发展凯夫拉(Kevlar)纤维国内发展起步阶段：技术水平、产品档次及生产能力都与国外发达国家存在着一定的差距。产品种类：轮胎帘子线光缆补强件艰难的原因生产的技术瓶颈难以突破大部分原料需要进口Kevlar纤维或产品Kevlar纤维或产品Kevlar纤维或产品Kevlar纤维或产品Kevlar纤维或产品二、Kevlar纤维的制造芳香族聚酰胺是由酰胺键与两个芳环连接而成的线性聚合物。芳香族聚酰胺中最具代表性的首称聚对苯二甲酰对苯二胺(P

3、oly—p—phenyleneterephthalamide)，简称PPTA。芳纶根据纤维大分子链节中酰胺键与亚胺键的位置，有不同的名称，例如Kevlar29、Kevlar49等。二、Kevlar纤维的制造1.聚合物的准备：简称PPTA(固态)二、Kevlar纤维的制造高聚物溶液的特性：1）高聚物溶液不溶于一般的溶剂，仅溶于强酸，如硫酸、氯酸、硝酸等。一般用硫酸2）高聚物溶液呈液晶高聚物的特点。体积分数<12%，溶液呈各向同性；体积分数>20%,高取向的液晶,各向异性3）聚合物体积分数18-22%，温度90℃处于

4、可纺性良好的低粘度区高聚物溶液的特点二、Kevlar纤维的制造2.纺丝：采用干喷—湿法纺丝工艺二、Kevlar纤维的制造工艺过程：各向异性的PPTA溶液通过喷丝孔抽伸时，靠近细孔壁时产生剪切，当成形丝凝结时，将保持高取向分子结构，形成较高的洁净度和较高的取向结构。二、Kevlar纤维的制造凝固浴的温度为0℃-5℃中间空气层间隙可使高温纺丝喷丝头和低温凝固浴保持温差，同时在空气层中进行适宜的喷头拉伸，增加取向度纺丝速度可达2000m/min三、Kevlar纤维及其产品1）Kevlar长丝纱美国杜邦：Kevlar、k

5、evlar29、49、68、100、119、129、149荷兰阿克苏：Twaron1000、1010、1111、1055、1056日本帝人：Technora200、210、240三、Kevlar纤维及其产品Kevlar-帘子线、kevlar29-各种用途的纱、49-高模量纱、68-中模量纱、100-各种色纱、119-高伸长纱、129-高强度纱、149-超高模量纱Twaron1000-标准模量、1010-标准模量、1111-中等模量、1055-高模量、1056-高模量Technora200-高强（增强基）、210-

6、高强（绳索）、240-高强（机织、针织物）三、Kevlar纤维及其产品2.Kevlar色纤维4种基本颜色：灰绿色、品蓝、黑色、黄色品种：长丝和短纤维用途：制作防护服，如消防服、运动员手套等性能：与Kevlar29类似三、Kevlar纤维及其产品3.Kevlar短纤维：类型：卷曲和无卷曲，长度6.35-63.5mm用途：增强材料、替代石棉作离合器衬片、缝纫线4.Kevlar织物：长丝可织成机织物织物密度：轻薄、中厚织物组织：平纹、缎纹、方平用途：复合材料、装甲车、防弹服等三、Kevlar纤维及其产品5.芳纶的浆粕化

7、：近十多年来开发的对位芳纶差别化产品，是高分散性的原纤化芳纶产品制造：长丝切断，在水中分散进行机械叩解和研磨，纤维被撕裂而原纤化用途：石棉的替代品四、凯夫拉纤维的性能纤维的大分子刚性极佳，链缠结少,取向度、结晶度高，分子链几乎处于完全伸直状态，这种结构使纤维表现出良好的强度、模量及热稳定性。纤维密度小，只有钢丝的1／5。可耐240℃高温。拉伸强度高，耐屈折、耐疲劳、耐腐蚀，膨胀系数小。是一种性能优异的纤维。四、凯夫拉纤维的性能1.物理性能：(1)有光，黄色，Kevlar49为深黄色(2)线密度：大部分13.7te

8、x，直径0.012mm(3)密度：大部分1.43-1.44g/cm3锦纶1.14，聚酯1.38，碳纤维1.8玻璃纤维2.25，钢丝7.8四、凯夫拉纤维的性能2.机械性能：1）强伸性能：比强度、比模量高,对温度不敏感单丝强度：22.9-26.5cN/dtex捻系数对强度的影响：开始随捻度增加，强度增加，并达到以最高值后，随后下降。最佳捻系数1.1。自由长度：指纤维由于自身重