芳纶的性能及其应用

芳纶的性能和应用

 芳族聚酰胺是由各向异性液晶纺丝制成的纤维。 它具有出色的机械性能，稳定的化学性能和理想的机械性能。

  主要芳纶品种的性能

  与芳族聚酰胺纤维和聚酰胺纤维（如尼龙66纤维）相比，由于大分子长链中的芳族基团被脂肪族基团取代，因此链的柔韧性降低，刚性提高。 增强后，初始模量显着增加。

  （1）对位芳纶

  对位芳族聚酰胺于1971年成功开发，并于次年投入生产。 简称PPTA

  对位芳族聚酰胺的特点是高强度和高模量。 强度是钢的3倍； 高强度聚酯工业丝的4倍； 初始模量是聚酯工业丝的4-10倍。 是聚酰胺纤维的十倍 在150°C时具有良好的稳定性和零收缩率。在高温下仍可保持较高的强度，例如在260°C时其原始强度的65％。它对橡胶具有良好的粘合力，是理想的帘线纤维； 它还具有低密度，优异的减震性，耐磨性，耐冲击性，抗疲劳性，低膨胀性，低导热性，不燃性，不熔融性和其他出色的耐热性。 性能和优异的介电性能。

  （2）间位芳族聚酰胺

  间位芳族聚酰胺于1956年开始研究，并于1967年工业化，称为MPIA

  间位芳族聚酰胺的突出特点是具有良好的耐热性，阻燃性和耐腐蚀性。 在260°C下连续使用1000小时后，其强度仍可保持其原始强度的65％； 在300°C下使用7天后，热能保持其原始强度的50％； 零强度约为500℃。 难以在火焰中燃烧，并且在离开火焰后具有自熄性。 它对大多数酸都有抵抗力。 只有长时间与盐酸，硝酸或硫酸接触，才能降低其强度。 对碱的稳定性也很好，但是不能长时间与强碱如氢氧化钠接触。 此外，它对漂白剂，还原剂，有机溶剂等具有良好的稳定性。它还具有良好的抗辐射性能。 在50kV X射线下照射250h后，其强度仍可保持其原始强度的49％。 它的缺点与棉花相同，后者对日光的稳定性较差并且难以染色。

  芳纶的主要用途

  随着高科技产业成为世界经济发展的主要目标，国防，航空航天，橡胶工业，电子和通信，汽车工业，油气田勘探和开发等以高科技和新材料的应用为主导的新兴产业。 生产，体育和休闲产品，该行业的发展将需要高性能芳纶。 由于其用途广泛，它曾经被称为“全纤维”。

  对于电缆行业，近年来芳族聚酰胺的应用也在增加。 从光缆的早期应用开始，对位芳族聚酰胺可以用作光缆中的“拉伸构件”。 利用这种具有高模量性能的抗拉构件，它可以保护细小而脆弱的光纤在受到拉力时不会被拉伸。 结果，光传输性能受损。 那么，许多电缆都有芳纶应用，所谓的“有张力的地方就有芳纶”！

  未来纤维发展方向对于纤维工业，21世纪的主要研究课题是开发差异化和功能性纤维以及具有特殊意义的高性能纤维和特种纤维。 芳纶纤维作为一种典型的高性能纤维，必将得到全面的发展，其研究方向主要集中在以下四个方面：

  （1）更高的模量。 它的弹性模量为130〜170GPa，用于具有高强度和刚度的结构复合材料。

  （2）强度更高。 它的抗拉强度为60〜90GPa，用于高强度，中刚度的弹性复合材料。

  （3）耐高温。 具有500〜600℃的耐高温特性。

  （4）更多功能...

  尽管芳族聚酰胺具有高的强度和模量，但是其在纤维轴的垂直方向上的性能，例如抗压强度和抗疲劳性相对较差。 芳族聚酰胺的抗压强度大致在同一数量级，仅为玻璃纤维的约10％。 由于这些纤维在二维和三维结构方向上缺乏物理和化学势的联系，因此很容易在分子之间滑动，这是未来努力改进的关键。