芳纶（Nomex)纤维的性能及产品开发
2004-11-26 10:18:25 纪芳王万秀高鲁青王中珍山东省纺织科学研究
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国产阻燃纺织品，大多为纯化纤或纯棉后整理产品，普遍存在手感粗硬，强力低、遇火融滴等缺陷，集耐久性、服用性等综合性能于-体的高档耐久性阻燃纺织品多数依赖进口。为了开发国内高品质的阻燃产品，替代进口，我们优选并采用了芳纶、阻燃粘胶纤维，综合芳纶、阻燃粘胶特性进行混纺(芳／粘65／35、 50／50)、织造及其印染后整理工艺研究，制定了从原料选配到纺纱、织造、漂染、柔软整理等-系列最佳生产丁艺路线，并通过其中关键技术的攻关，研制开发出具有耐久阻燃性能的芳纶系列产品，取得了良好的效果。
1 原料及产品性能
芳纶(Nomex)纤维属于芳香族聚酰胺类，为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。具有优异的耐热性能；良好的阻燃性能和耐化学品性能；具有良好的机械性能；断裂强度高，伸长较大，手感柔软，高温下不软化，不熔融，仅炭化，燃烧时烟雾浓度低，且发热量低，耐洗涤，经多次洗涤阻燃性能保持良好，有较好的尺寸稳定性和服用性。
阻燃粘胶是一种含硅酸盐的纤维素纤维。以纤维素为主体，其大分子内部形成硅酸盐分子网络和大量的化学结合水。其物理机械性能与普通粘胶纤维相类似，不但吸湿透气易染色，而且耐酸耐碱耐虫蛀；与其他阻燃纤维相比较，成本低，无污染，可加工成各种纺织品。并可通过自然生物降解成为有机和无机的混合土壤。在燃烧条件下炭化成无毒的SiO2。纤维技术指标如表1。
1．2 产品性能
产品具有柔软的手感，良好的蓬松性、悬垂性、吸湿透气性和较高的强力、耐磨性、悬垂性良好的布面光洁度、色牢度，以及遇火炭化不融滴等优良特性，从而满足高中档阻燃服装、装饰面料的质量要求。
2 工艺流程
我们以产品表面风格和提高织物服用性能为重点，围绕阻燃产品综合特性，制定了从纺纱、织造到染色、后整理等于艺设备流程及参数的研制方案，进行了反复实验、筛选、确定，达到了预期效果。
3 纺纱过程中解决的问题
由于芳纶纤维十分蓬松，弹性大，伸长率高，且加工时易积聚静电；阻燃粘胶纤维湿强低，耐磨性差，易起静电，纤维呈现脆性，纤维与纤维之间的抱合力差，成条困难，纱条膨松且强力较低，纺纱时存在断头率高等缺陷，在纺纱过程中着重解决以下几个问题：
(1) 纺制芳纶时要保持较高的加下环境湿度，以避免静电积聚。梳棉相对湿度为60％；并条为55％-60％；细纱为45％～50％。
(2) 清梳丁序阻燃粘胶纤维湿强低，耐磨性差，采用低速度、中分梳、小牵伸、快转移千艺，以减轻对阻燃纤维的损伤和由于易起静电造成的缠绕现象，减少棉结、杂质与短绒。
芳纶纤维条子相对蓬松，清花丁序成卷时加压罗拉需要较高压力，以防止棉卷撕裂，圈条器及喇叭口等导条装置处保持光滑流畅，以减少摩擦。
(3) 因芳纶纤维长度为5lmm，粗纱捻度在2．357T／10cm左右，不宜太高。采用较小定量和较小粗纱捻系数以降低细纱牵伸力不匀，从而减少了成纱粗细结、提高了纱条的条干均匀度水平。细纱捻系数适当加大，一般取设计公制捻系数为383左右较合适。
(4) 细纱采用大的后区牵伸隔距及小的后区牵伸倍数，牵仲皮辊采用立达软皮辊以改善成纱条干，确保细纱质量。
(5) 采用门动络筒机络筒成型，既可减少纱疵、又可利用无接头纱提高布面质量。
(6) 由于芳纶纤维处于单纱和股线状态时都易发生扭曲，因此采用两次定捻，即单纱和股线各在85℃中定捻40min，以得到较好的伏捻效果，保证后道下序不产生小辫纱。
(7) 在纺有色芳纶纱时，捻度应较高以达到较好的成纱强力，合股纱的捻度应为单纱捻度的70％，并且捻向同单纱相反，以平衡扭矩。
4 产品品种及织造过程中解决的问题
4．1 产品规格
阻燃服装面料从服用性能需求出发，要求挺括、耐磨、美观；从安全性需求出发，要求阻燃、耐高温：在织物组织规格设汁时，首先考虑满足安全性要求；；织物的组织结构、重量、厚度等都会影响织物的燃烧性。如纱线的捻度高，织物组织结构紧密，透气性小，不易与周围空气充分接触，燃烧就困难，同类组织结构的织物，单位面积的重量越重，越不易引
燃、根据以上分析．我们决定生产粗厚股线2／1左斜纹织物，基本达到预期效果、
产品规格：19．6 X 2／19．6 X 2315／212．5 119．5cm
4．2 织造过程中解决的问题
在整经时适当加大张力圈重量，防止产生小辫纱，保证经轴卷绕密度；浆纱时选择适当的浆料和上浆温度，保证纱线毛羽服帖、表面光滑，避免纱线粘连，提高纱线强度，保持纱线-定的柔软度、伸长度，从而使织造过程开口清晰，断头减少；织造时，适当加大上机张力，以使布面平整，纹路清晰。
5 染色工艺
由于粘胶纤维湿强力要比干强力低得多，因此，在湿处理过程中，要尽可能进行松式加下或低张力加工。另外，由于粘胶纤维结晶度、取向度、聚合度和杨氏模量都比较低，也要求尽量采用松式加工。因此我们选择溢流染色机染色。5．1 生产设备：溢流染色机
5．2 工艺流程
坯布→烧毛→退浆→染色→后处理
5．3 烧毛、退浆
因坯布表面有不规则的茸毛存在，需对其进行烧毛加工，采用二正二反，烧毛级数应达3级-4级。
采用碱退浆对化学及天然浆料、油剂和蜡质都有较好的去除效果。下艺条件如表2所示。
5．4 染色
因芳纶纤维不易染色，我们采取只染阻燃粘胶的方法进行染色。
采用B型活性染料；B型活性染料以一氯均三嗪基团为连接基，在染色母体上引入乙烯砜硫酸酯，使之兼有两种活性基团的优点，染色性能稳定，，刮色率高、匀染性好，对染色于艺条件的变化有相当大的适应弹性。
染色处方：B型活性染料(o.w.f)： 2％；NaSO4：： 25 g／L； NaC03： 25 g／L；温度：60℃；浴比： l：1 0
染色厂艺(见曲线图1)：
5．5 定型
芳纶混纺织物的热性能不同于其它合成纤维织物。由于芳纶织物的耐热性，能够在高于标准条件时保持尺寸稳定、为了提高芳纶混纺织物的尺寸稳定性，应在180℃x 30s条件下定型；
6 结语
该产品经过从原料的选用、工艺方案的实施及半成品质量等逐道工序的严格把关、优化厂工艺参数、修正了不利于产品质量的因素，解决了阻燃纤维在纺纱、织造、染色、后整理过程中的技术难题，成品阻燃整理前后的阻燃检验指标达到GB8965-1998阻燃防护服、GB50222-1995建筑内部装修设计防火规范标准要求。产品永久性阻燃效果明显，织物强力高，柔软舒适，经多次洗涤后不影响阻燃效果，阻燃防护效果理想、赢得了消费者的欢迎，获得了良好的经济效益。
高性能增强材料——芳纶纤维 安源 摘要: 芳族聚酰胺纤维由美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发并最早实现工业化生产。该产品可以用做增强材料。介绍芳族聚酰胺纤维的发展、性能、制备及其应用。 关键词：芳纶；性能；制备；应用 1 概述 增强材料就像树木中的纤维，混凝土中的钢筋一样，是复合材料的重要组成部分，并起到非常重要的作用。它不仅能使材料显示出较高的抗张强度和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能、含量及使用状态。例如在纤维增强复合材料中，纤维是承受载荷的组元，纤维的力学性能决定了复合材料的性能。 芳纶是芳族聚酰胺纤维的通称,主要分为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)纤维(芳纶1313)。美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发出芳纶1313和芳纶1414 ,并最早实现工业化生产(商品名分别为Nomex和Kevlar)。1987年推出了KevlarHT、Kevlar68和Kevlar149。1986年荷兰阿克苏(Akzo)公司生产出Twaron纤维; 1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。而中国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的践定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。 2 全球芳纶纤维的发展概况 全球芳纶纤维产能主要集中在日本、美国和欧洲，生产芳纶纤维的公司也较为集中，目前全球从事芳纶纤维生产的厂家主要有５个：美国杜邦公司（Kevlar）、日本帝人公司（Twaron、Technora）、俄罗斯卡明斯克化纤股份公司（SVM、Apmoc、Rusar）和特威尔化纤股份公司（SVM、Apmoc）、韩国科隆公司（Kolon），其他国家或公司仅有少量生产。 2009年，全球芳纶纤维生产能力约9.51万t／a，其中对位芳纶纤维产能约6.61万t／ａ，杜邦和帝人二家公司产能合计6.15万t／ａ，占对位芳纶纤维产能的93%；间位芳纶纤维的产能约为2.9万t／ａ，主要的生产公司仍为杜邦公司，产能为全球总产能的75%以上。预测到2015年全球对位芳纶纤维产能可达11.0万t／ａ，问位芳纶的产能为5.2万t／ａ。 2009年全球芳纶纤维的消费量约为7.5万t，其中对位芳纶纤维5.2万t，间位芳纶纤维2.3万t。芳纶纤维的消费区域主要也集中在美国、欧洲和日本。欧洲是世界芳纶纤维的最大消费市场，其消费量占全球总消费量的48%，约为3.6万t；美国消费量占全球36，约2.7万t；日本消费量约占全球11%，约0.8万t；其他地区约0.4万t。随着生产技术的发展以及生产成本的逐步降低，芳纶纤维的消费领域已经逐步从应用于军工和航天领域的特殊材料，发展成为在工业和民用领域有着广泛应用的高性能材料。 3 我国芳纶纤维的基本概况
芳纶布参数及加固施工步骤 .、八、- 一. 刖言 芳纶布是新一代混凝土结构加固增强纤维材料，由于芳纶布具有高强度?高弹模.抗冲击性?抗动载疲劳性?耐腐蚀?耐久性.不导电等优越特性，在土木工程建设.加固工程等领域得到越来越广泛地应用. 二. 芳纶布参数 1、卡本芳纶纤维布电学性能指标 2.卡本芳纶纤维布力学性能指标 3.卡本芳纶纤维布配套树脂性能标准
三.芳纶布加固施工步骤 （一）施工准备 拟定施工方案和施工计划，对所使用地芳纶布.配套树脂.机具等做好施工前地准备工作. （二）混凝土构件表面处理 1.用角磨机打磨混凝土表面，露出混凝土新地结构层. 2.用吹风机将混凝土表面浮尘吹掉. （三）配制并涂刷底层树脂 1.严格按照配套树脂地主剂.固化剂所规定地比例2:1称量准确，装入容器, 用搅拌器均匀搅拌
2.一次调和量不应过多, 以在可使用时间内用完为准,避免不必要地浪费.如一次未用完, 应重新密封包装贮存. 3.将底层树脂均匀地涂抹于混凝土结构表面, 在树脂表面干燥后进入下一步工序. （四）配制找平树脂, 对混凝土表面不平整处进行找平对构件表面凹陷部位用环氧腻子填平, 修复至表面平整. 在残缺修补中使用 环氧腻子时,要在气温-5C以上,相对湿度小于85%地条件下施工.腻子涂刮后,表面仍存在地凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整,,转角处修补为半径不小于30mm圆弧. （五）粘贴芳纶纤维布 1.粘贴芳纶布之前，首先应确认粘贴表面干燥.气温在-10C以下，相对湿度RH>85时,如无有效措施不得施工. 2.按照设计要求用钢直尺与壁纸刀裁剪芳纶布, 材料地裁切数量应按当天地用量裁切为准. 3.配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴构件,抹胶厚度1?3伽,中间厚,边缘薄. 4.沿纤维方向多次滚压, 挤出气泡, 使浸渍树脂完全浸透芳纶布. 5.芳纶布地表面均匀涂抹浸渍树脂. （六）表面防护按有关规范地规定处理, 并保证防护材料与芳纶布之间有可靠地粘结. 四. 芳纶布施工安全及注意事项 1.施工过程中应避免芳纶布地弯折. 2.配套树脂地甲. 乙两组份应密封贮存, 远离火源, 避免阳光直接照射. 3.施工场所保持通风. 4.操作人员应穿工作服, 戴好防护口罩. 5.施工场所应配备各种必要地灭火器, 以备救护.
芳纶 芳纶(芳族聚酰胺纤维)可能是最知名的特种纤维，由尼龙而来，且与尼龙极其类似。芳纶中含5％直接与两个芳香环相连的酰胺键。著名的品牌，包括杜邦的Nomex和Kevl~，以及日本帝人公司与Kevl~非常相似的Twaron纤维。Kevl~的强度和模量比传统的高强尼龙纤维，分别高2倍和9倍。 Kevlar能够应用于如下领域：防弹材料、复合材料支撑物，振动延续阻滞物、轮胎增强材料，高应力作业下的机械橡胶布、高强低延伸的绳索。Nomex与Kevlar在化学组成上不同，它用异酞酰胺取代对酞酰胺，从而获得有优异耐热性的纤维，在高温条件下有优异的性能。 随着芳纶在安全和强力市场领域应用的深入，市场应用将会缓慢增加，但其量不会显著扩大，问题在于产量／价格／利润之间的相互关系。从Spandex大量上市导致价格下降的经验来看，如果纤维价格下跌20％-50％，纤维的产量将会急剧增加芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，英文为Aramid fiber，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、重量轻等优良性能，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左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。 芳纶的发明:20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发并率先产业化; 芳纶的发展: 在30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，价格也降低了将近一半。现在国外芳纶无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国、欧洲。如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）公司（已与帝人合并）的Twaron 纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。间位芳酰胺纤维的品种有Nomex、Conex、Fenelon纤维等。美国杜邦生产的Kevlar纤维，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多个牌号，每个牌号又有数十种规格的产品。杜邦公司在去年宣布将扩大Kevlar纤维的生产能力，该扩建项目预计在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳纶生产的知名企业也不甘示弱，纷纷扩产或联合，并积极开拓市场，希望成为这个朝阳产业的生力军 芳纶纤维在高性能纤维世界中有独特地位。它是强度很高的纤维——以相同重量为基础，是钢材强度的5倍；其另一种卓越性能是极高的比张力模量（抗拉伸）——其韧度是最常用的增强纤维E-玻璃纤维的三倍。 它具有固有的不可燃性，连续使用温度范围极宽，由﹣320。F（﹣196。C）到400。F（204℃）。可耐受超过1000°F（538℃）的材料作有限度接触。 芳纶KEVLAR是杜邦公司独一无二的aramid纤维系列的注册商标，有四种类型的产品出售——芳纶KEVLAR 29、KEVLAR129、KEVLAR 49、KEVLAR 149。 芳纶是用于增强子午线轮胎及其机械用橡胶制品，如软管、输送带及动力传送皮带而专门设计制造的品种。芳纶的工业专门用途，例如绳索、缆绳、防弹织物、涂层织物、
绵阳职业技术学院 材料系 先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品
目录 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 芳纶品种及性能 (1) 1.3 芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 (3) 1.4 芳纶纤维复合材料的应用 (3) 2 原材料 (5) 2.1 聚氨酯树脂 (5) 2.2 芳纶纤维 (7) 3 制作工艺 (8) 3.1成形方法的选择 (8) 3.2 芳纶1313 (10) 4 修补及性能检测 (10) 4.1 缺陷 (10) 4.2 芳纶表面改性 (10) 5 参考文献 (13)
先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 1.1 概况 目前,先进复合材料的增强材料主要是S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。前两者介绍文章较多,本文主要针对芳纶复合材料及应用情况作概括介绍。 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。据了解,现在美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。我国也进行了这方面研制并取得了一定成绩。 美国杜邦公司开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(K velar)有多种规格出售,年产量已达2t。荷兰阿克苏(AKZO)公司研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。日本帝人公司开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。德国赫斯特公司(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶Ⅱ,1994年北京燕山石化公司研究院研制成功溶致液晶全芳香族聚酰胺(PPTA),通过专家鉴定,为今后中石、工业化生产开辟了途径。 在世界范围内,芳纶纤维正以年增长率20%左右的速度发展,并从单一军用向民用转移。芳纶纤维用于汽车及防护用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。 1.2 芳纶品种及性能 芳纶纤维,因选择原料的不同及合成工艺不同,又可分为间位芳香族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯”(Nomex)对位芳香族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉”（Kevlar)和芳香族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。表1将具有代表性的“凯芙拉”纤维和我国研制的芳纶I、芳纶Ⅱ主要性能列出,同时与S高强玻璃纤维及碳纤维进行比较。 从表1中可以发现芳纶纤维密度最小,拉伸强度与S2玻璃纤维和碳纤维接近,拉伸模量居中。此外,芳纶纤维的热稳定性好,可在180℃下长期使用,短期可耐300℃,对强度无大的影响。在-170℃下也不会变脆,仍保持其性能。芳纶纤维的力学性能在有机纤维中是非常突出的，与无机纤维比也不逊色，芳纶纤维除强酸、强碱外,几乎不受有机溶剂、油类影响。但芳纶纤维对紫外线敏感, 若长期暴露在阳光下，其强度会有很大的损失，因此,在使用中应加保护层。 1
芳纶纤维布力学性能 一、芳纶纤维布加固修复混凝土结构概述 芳纶纤维复合材料加固混凝土工法是指使用芳纶布配套树脂把芳纶布粘贴在混凝土结构表面与原有构件共同受力的加固方法。芳纶布与混凝土的粘结程度将直接影响加固效果。 芳纶布加固方法主要有三种基本方法，抗剪加固、延性加固和抗弯加固。抗剪加固和延性加固是将芳纶布沿与构件轴线垂直的方向粘贴在构件表面，与构件内的钢筋共同承担剪力，提高构件的抗剪能力和延性;抗弯加固，是将芳纶布沿与构件轴线平行的方向粘贴在构件表面，与构件内的钢筋共同承受拉力，提高整个构件的抗弯能力。 芳纶布加固主要材料为芳纶布及配套环氧树脂。 二、卡本芳纶纤维布加固优点 1、抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110GPa，具有良好的延性，延伸率为 2.0%。它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 2、抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但由于它是一种脆性材料，只能承受长期的静荷载。而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。 3、耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸、耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。 4、不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在对绝缘性要求很高的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。 三、芳纶纤维布特点 1、外观均一整齐，无夹杂，无破洞。 2、无缺纬、脱纬，无断经现象。 3、纤维排列平直均匀，无歪斜、起皱现象。
芳纶布的种类及特性 芳纶布，即凯芙拉布，芳纶纤维布，芳纶织物。 主要有以下几种 1、芳纶纤维无捻粗纱织物，主要用芳纶1414长丝，无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。生产粗纱所用芳纶纤维的单丝直径从5～15μm不等。无捻粗纱的号数从100号到8000号（tex）。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中，如特种纺织、片材预浸、管道缠绕、型材拉挤等工艺，无捻度的纱线因其张力均匀，可织成无捻粗纱布和特种芳纶织物，用于航天、国防、军工等特种行业。 2、芳纶无纺布，毡片，芳纶纸，用于绝缘保温 3、芳纶纤维加捻细纱布，芳纶织物，芳纶面料，主要用芳纶1313或少量1414短纤 （1）芳纶纤维加捻细纱布主要是指用芳纶1313或少量1414短纤维纱线加捻后织造的各种织物。主要用于防火阻燃等领域。织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密加上纱结构，就决定了织物的物理性质，如重量、厚度和断裂强度等。有五种基本的织纹：平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹。 （2）芳纶加捻织带，分为有织边带(光边带)和无织边带（毛边带）主要织法是平纹。用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件以及汽车胶管等。 （3）芳纶帘子布，即加捻的芳纶单向织物浸胶而成,其特点是在经纱0度或者纬纱90度方向上具有高强度。其中经向单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物，用于飞机轮胎和高级汽车轮胎。 （4）立体织，立体织物是相对平面织物而言，其结构特征从一维二维发展到了三维，从而使以此为增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。它是随着航天、航空、兵器、船舶等部门的特殊需求发展起来的，目前其应用已拓展至汽车、体育运动器材、医疗器械等部门。主要有五类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物和其它形式的三维织物。立体织物的形状有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。 （5）异形织物，异形织物的形状和它所要增强的制品的形状非常相似，必须在专用的织机上织造。对称形状的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等，还可以制成箱、船壳等不对称形状。 （6）槽芯织物，槽芯织物是由两层平行的织物，用纵向的竖条连接起来所组成的织物，其横截面形状可以是三角形或矩形。 （7）缝编织物，亦称为针织毡或编织毡，它既不同于普通的织物，也不同于通常意义的毡。最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。 3、组合芳纶布 即把芳纶毡、芳纶无捻粗纱织物和芳纶无捻粗纱等，按一定的顺序组合起来的芳纶复合布。 青岛新天成纺织有限公司创立于1976年（原青岛第十三棉纺织厂）至今已有37年历史。公司占地60余亩，职工300多名，拥有纱锭37000枚，倍捻锭2000枚，织布机100台，主要生产各种规格芳纶线，阻燃线，芳纶缝纫线，芳纶布，纱线，丙纶纱线和面料，阻燃缝纫线，芳纶纱线和面料，及其它芳纶类产品下面就由青岛新天成纺织来给大家介绍下苏伦布的特性。 1、良好的机械特性间位芳纶是一种柔性高分子，断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等，伸长率较大，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面料、无纺布，经过后整理，满足不同领域的防护服装的要求。
芳纶纤维 凡聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构成，且其中至少85%的酰胺基直接键合在芳香环上，每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羰基均直接与芳香环中的碳原子相连接并置换其中的一个氢原子的聚合物称为芳香族聚酰胺纤维，我国定名为芳纶纤维。 芳纶纤维有两大类：全芳族聚酰胺纤维和杂环芳族聚酰胺纤维。全芳族聚酰胺纤维主要包括对位的聚对苯二甲酰对苯二胺和聚对苯甲酰胺纤维、间位的聚间苯二甲酰间苯二胺和聚间苯甲酰胺纤维、共聚芳酰胺纤维以及如引入折叠基、巨型侧基的其它芳族聚酰胺纤维。杂环芳族聚酰胺纤维是指含有氮、氧、硫等杂质原子的二胺和二酰氯缩聚而成的芳纶纤维，如有序结构的杂环聚酰胺纤维等。1、聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维 PPTA纤维是芳纶在复合材料中应用最为普遍的一个品种。中国于80年代中期试生产此纤维，定名为芳纶1414（芳纶II）。芳纶纤维具有优异的力学、化学、热学、电学等性能。PPTA纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、优良吸能性和减震、耐磨、耐冲击、抗疲劳、尺寸稳定等优异的力学和动态性能；良好的耐化学腐蚀性；高耐热、低膨胀、低导热、不燃、不熔等突出的热性能以及优良的介电性能。
2、聚对苯甲酰胺（PBA）纤维 中国于80年代初期曾试生产此纤维，定名为芳纶14（芳纶I）。芳纶I的拉伸强度比芳纶II低约20%，但拉伸模量却高出50%以上。芳纶I热老化性能好，这些性能用作某些复合材料的增强剂是很有利的。 3、芳纶共聚纤维 采用新的二胺或第三单体合成新的芳纶是提高芳纶纤维性能的重要途径。 （1）对位芳酰胺共聚纤维它是由对苯二甲酰氯与对苯二胺及第三单体3，4'-二氨基二苯醚在N，N'-二甲基乙酰胺等溶剂中低温缩聚而成的。共聚物溶液中和后直接进行湿法纺丝和后处理而得的各种产品。 （2）聚对芳酰胺苯并咪唑纤维一般认为它们是在原PPTA的基础上引入对亚苯基苯并咪唑类杂环二胺，经低温缩聚而成的三元构聚芳酰胺体系，纺丝后再经高温热拉伸而成。 ◆芳纶纤维的应用 1、先进复合材料：（1）航空航天领域；（2）舰船中的应用；（3）汽车工业。 2、防弹制品：（1）硬质防弹装甲板；（2）软质防弹背心。
芳纶纤维布加固系统 卡本?芳纶纤维布采用杜邦凯夫拉1414芳纶纤维开发，经国家权威检验单位检测，性能超过国标GB/T 21491-2008要求，专门用于结构加固修复的芳纶纤维布。卡本?芳纶纤维布配套树脂以环氧树脂配为主料，增加有利于提高树脂耐提高材料延性、改善脆性的改性树脂生产而成，比普通结构胶强度和伸长率更高。 一、卡本?芳纶纤维布加固技术特点 抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110Gp，具有良好的延性延。伸率为2.0，芳纶材料首先通过形变吸收大量能量，它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但碳纤维的破坏形式为脆性破坏只能承受长期的静荷载性能，而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。因此，在进行结构加固应注意根据结构加固部位应力分布的特点，考虑采用芳纶纤维还是碳纤维进行加固。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。 耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。 不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在诸如地铁、高铁、仪器房和医院以及一些特殊工业厂房等工程，对绝缘性要求很高，在这些领域的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。 二、卡本?芳纶纤维布加固应用范围 1、混凝土梁、板和柱等建筑结构的抗剪、抗弯、延性和抗震加固补强; 2、地铁隧道、车站、电气铁路的隧道，电脑房等需要绝缘的建筑物; 3、交通、水利、核电和能源等基础设施的结构加固修复。 三、卡本?芳纶纤维布电学性能指标
芳纶纤维材料及其应用 摘要：本文对芳纶纤维的发展概况，结构性能以及主要应用领域作简单介绍。最后分析一下芳纶纤维的发展前景。 关键词：芳纶纤维材料；芳纶1313；芳纶1414；结构性能；应用；发展前景 Aramid fiber material and its application Abstract：In this paper, the general development of aramid fiber, structure, performance and main application field are introduced.Finally, analysis of the development of the aramid fiber Key words:Aramid fiber material;Aramid 1313; Aramid 1414;Structure performance; Application; Future development 1 芳纶纤维概况 芳纶纤维即芳香族聚酞胺纤维，是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维。芳香族聚酰胺纤维首先是由美国杜邦公司于1965年引入市场的。这种间位取向的芳香族聚酰胺纤维称作Nomex。上世纪70年代早期，杜邦公司开发了第二种产品即对位芳香族聚酰胺纤维Kevlar，并且此后一直占据芳纶的首要地位，直到1986年荷兰Akzo公司的Twaron、1987年日本帝人公司的Technora及俄罗斯的ARMOC纤维的出现，才使Kevlar独占体系崩溃。[1] 芳纶纤维工业化的产品有两种：芳纶1313（全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维）和芳纶1414（全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）。芳纶纤维具有良好的抗冲击和耐疲劳性能，有良好的介电性和化学稳定性，耐有机溶剂、燃料、有机酸及稀浓度的强酸、强碱，耐屈折性和加工性能好。它可用普通织机编织成织物，编织后其强度不低于原纤维强度的90%[2]。 2 芳纶1313 2.1发展情况 芳纶1313最早由美国杜邦公司研制成功并实现工业化生产，产品注册为Nomex（诺美克斯）。1967年正式工业化生产。是一种耐高温纤维，由聚间苯二甲酰间苯二胺构成，是目前所有耐高温纤维中产量最大，应用最广的一个品种。日本Teijin公司于1974年也成功实现商业化，商品名为Conex ，其主要侧重纤维的开发，除常规纤维品种外，还有染色纤维、高度阻燃稳定纤维Conex FR和耐候性极好的Conex L。另外，还有日本Unitika公司的
芳纶纤维 摘要：芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，是由美国杜邦公司在2O世纪60年代成功开发并率先产业化的纤维产品。芳纶纤维的问世被认为是材料界发展的一个重要里程碑。由于芳纶纤维具有优良的性能，在我国的航空航天，体育用材料，轮胎，高强绳索等材料中有广泛的应用，因此受到了普遍的关注。本文介绍了芳纶纤维的结构、性能、用途及生产方法,分析了芳纶纤维的国内外发展现状,并对我国发展高性能芳纶纤维提出了几点建议。 关键词:芳纶纤维;结构;性能;用途;生产技术;发展建议 芳纶纤维主要分为对位芳纶纤维(芳纶1414)和间位芳纶纤维(芳纶1313)。芳纶纤维是一种高性能合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，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0．2倍左右。此外，芳纶纤维还具有良好的绝缘性和抗老化性能，其应用领域十分广泛。对位芳纶纤维主要用于橡胶增强制品、防弹织物、复合结构材料、线缆材料、隔热隔声、防辐射结构板等。间位芳纶纤维主要用于电器绝缘纸、阻燃织物、隔热隔声、防辐射结构板、飞行器承力结构材料、烟尘过滤袋等。 1、芳纶纤维结构 芳纶纤维的全称是芳香族聚酰胺纤维, 是一种高强度、高模量、低密度和高耐磨性的有机合成纤维。芳纶分为对位芳纶纤维(PPTA)和间位芳纶纤维( PMIA)两种。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是PPTA最有代表性的一种, 英文全称 AramidFiber ,其化学结构式如下图： 关于芳纶纤维的微观结构,颇具代表性的主要有皮、芯层结构模型,Morgan 等人认为,每一根单纤均具有可区分的皮、芯特征,皮层和芯层具有不同的结构和性能。皮层厚度在0.1-lμm,且表现出类似小云母片的结构形态,在长度方向上则保持结构一致性,而芯层却没有这种结构。阿克苏·诺贝尔公司的科学家van A
芳纶概论 一，简述 凯芙拉，英文原名KEVLAR，也译作克维拉。是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的胺基团为对位结构（间位结构为另一项商标名为Nomex的产品，俗称防火纤维） 在上世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料----芳纶1414，此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。型号分为K29，K49，K49AP等。 由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，其强度为同等质量钢铁的5倍,但密度仅为钢铁的五分之一(Kevlar密度为每立方厘米1.44克,钢铁密度为每立方厘米7.859克),而受到人们的重视。由于凯夫拉品牌产品材料坚韧耐磨、刚柔相济，具有刀枪不入的特殊本领。在军事上被称之为"装甲卫士 "。 二，应用 反坦克武器的出现，又促使人们改进坦克、装甲车的装甲性能。通常要提高坦克、装甲车的防护性能，就要增加金属装甲的厚度，这样势必影响它的灵活机动性能。"凯夫拉"材料的出现使这个问题迎刃而解，坦克、装甲车的防护性能提高到了一个崭新的阶段。与玻璃钢相比，在相同的防护情况下，用"凯夫拉" 材料时重量可以减少一半，并且"凯夫拉"层压薄板的韧性是钢的3倍，经得起反复撞击。"凯夫拉"薄板与钢装甲结合使用更是威力无比。如果采用"钢枣芳纶枣钢"型复合装甲，能防穿甲厚度为700毫米的反坦克导弹，还可防中子弹。 目前，“凯夫拉”层压薄板与钢、铝板的复合装甲，不仅已广泛应用于坦克、装甲车，而且用于核动力航空母舰及导弹驱逐舰，使上述兵器的防护性能及机动性能均大为改观。 "凯夫拉"与碳化硼等陶瓷的复合材料是制造直升飞机驾驶舱和驾驶座的理想材料。据试验，它抵御穿甲子弹的能力比玻璃钢和钢装甲好得多。为了提高战场人员的生存能力，人们对避弹衣的研制越来越重视。"凯夫拉"材料还是制造避弹衣的理想材料。据报道，用"凯夫拉"材料代替尼龙和玻璃纤维，在
卡本芳纶纤维布采用杜邦凯夫拉1414芳纶纤维开发，经国家权威检验单位检测，性能超过国标GB/T 21491-2008要求，专门用于结构加固修复的芳纶纤维布。卡本芳纶纤维布配套树脂以环氧树脂配为主料，增加有利于提高树脂耐提高材料延性、改善脆性的改性树脂生产而成，比普通结构胶强度和伸长率更高。 一、芳纶纤维布加固修复混凝土结构概述 芳纶纤维复合材料加固方法是把芳纶纤维布渗透树脂之后粘贴在混凝土构件外表，以达到与构件一起受力的加固方法。芳纶布加固方法主要有三种基本方法，抗剪加固、延性加固和抗弯加固。抗剪加固，是将芳纶纤维布沿与构件轴线笔直的方向张贴在构件外表，与构件内的钢筋一起承当剪力，提高了构件的抗剪切性能和延展性，然后起到加固的效果。抗弯加固，是将芳纶纤维布沿与构件轴线平行的方向张贴在构件外表，与构件内的钢筋一起承担拉力，进一步提高整个构件的抗弯才能。 二、卡本芳纶纤维布加固技术优点 抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110GPa，具有良好的延性，延伸率为2.0%。它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但由于它是一种脆性材料，只能承受长期的静荷载。而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。 耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸、耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。 不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在对绝缘性要求很高的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。 三、芳纶纤维布电学性能 项目性能指标体积电阻率（纤维体积含量48﹪）（Ω.cm）5×1015 介电强度（纤维体积含量48﹪）（V/mm）24.4 介电常数（纤维体积含量58﹪） 3.3
芳纶纤维增强的先进复合材料制品
目录 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 芳纶品种及性能 (1) 1.3 芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 (3) 1.4 芳纶纤维复合材料的应用 (3) 2 原材料 (5) 2.1 聚氨酯树脂 (5) 2.2 芳纶纤维 (7) 3 制作工艺 (8) 3.1成形方法的选择 (8) 3.2 芳纶1313 (10) 4 修补及性能检测 (10) 4.1 缺陷 (10) 4.2 芳纶表面改性 (10) 5 参考文献 (13)
1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 1.1 概况 目前,先进复合材料的增强材料主要是S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。前两者介绍文章较多,本文主要针对芳纶复合材料及应用情况作概括介绍。 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。据了解,现在美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。我国也进行了这方面研制并取得了一定成绩。 美国杜邦公司开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(K velar)有多种规格出售,年产量已达2t。荷兰阿克苏(AKZO)公司研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。日本帝人公司开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。德国赫斯特公司(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶Ⅱ,1994年北京燕山石化公司研究院研制成功溶致液晶全芳香族聚酰胺(PPTA),通过专家鉴定,为今后中石、工业化生产开辟了途径。 在世界范围内,芳纶纤维正以年增长率20%左右的速度发展,并从单一军用向民用转移。芳纶纤维用于汽车及防护用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。 1.2 芳纶品种及性能 芳纶纤维,因选择原料的不同及合成工艺不同,又可分为间位芳香族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯”(Nomex)对位芳香族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉”（Kevlar)和芳香族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。表1将具有代表性的“凯芙拉”纤维和我国研制的芳纶I、芳纶Ⅱ主要性能列出,同时与S高强玻璃纤维及碳纤维进行比较。 从表1中可以发现芳纶纤维密度最小,拉伸强度与S2玻璃纤维和碳纤维接近,拉伸模量居中。此外,芳纶纤维的热稳定性好,可在180℃下长期使用,短期可耐300℃,对强度无大的影响。在-170℃下也不会变脆,仍保持其性能。芳纶纤维的力学性能在有机纤维中是非常突出的，与无机纤维比也不逊色，芳纶纤维除强酸、强碱外,几乎不受有机溶剂、油类影响。但芳纶纤维对紫外线敏感, 若长期暴露在阳光下，其强度会有很大的损失，因此,在使用中应加保护层。
地铁隧道工程-芳纶纤维布 加固改造技术，是针对正在使用的旧桥进行检测、评价、维修、加固或改造等技术对策的总称。据有关统计资料表明，对于结构建筑物(包括公路桥梁)承载能力和使用性能进行检测、评价，在投入使用后一般有两次高峰期，一是投入使用后约20年，称为小周期，二是约60年左右，称为大周期。 近十几年来，我们进行旧桥检测、评价和加固技术的研究，主要是针对20世纪50---80年代修建的公路桥梁，其中大部分是钢筋混凝土梁桥和双曲拱桥，目的是对这些桥梁使用状况作出符合客观实际的判断，从而制定出相应的技术加固或改造措施。加固桥梁隧道，小编特别推荐卡本芳纶纤维布。 北京卡本工程技术研究所有限公司系一家从事先进复合材料产品及其在结构加固、工业制造等领域的技术开发、生产、销售为一体的高科技实体企业，公司以客户的需求为根本出发点，为客户提供系统的加固整体解决方案，是结构加固材料的系统供应与服务商。 卡本芳纶纤维布采用杜邦凯夫拉1414芳纶纤维开发，经国家权威检验单位检测，性能超过国标GB/T 21491-2008要求，专门用于结构加固修复的芳纶纤维布。卡本芳纶纤维布配套树脂以环氧树脂配为主料，增加有利于提高树脂耐提高材料延性、改善脆性的改性树脂生产而成，比普通结构胶强度和伸长率更高。 一、卡本芳纶纤维布加固技术特点 抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110Gp，具有良好的延性延。伸率为2.0，芳纶材料首先通过形变吸收大量能量，它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但碳纤维的破坏形式为脆性破坏只能承受长期的静荷载性能，而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。因此，在进行结构加固应注意根据结构加固部位应力分布的特点，考虑采用芳纶纤维还是碳纤维进行加固。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。
芳纶纤维在土建中的应用 一、芳纶纤维简介 芳纶纤维诞生于20世纪60年代末，最初作为宇宙开发材料和重要的战略物资而秘不示人，平添了许多神秘色彩。冷战结束后，芳纶作为高技术含量的纤维材料大量用于民用领域，才逐渐露出庐山真颜。 芳纶的全称是“芳香族聚酰胺纤维”（英文名Aramid fibers），是一类新型的特种用途合成材料。因为构成纤维的高聚物长链分子中含有酰胺基，所以与锦纶一样，同属于聚酰胺类纤维。但不同的是，构成锦纶的高聚物大分子中连接酰胺基的是脂肪链，而芳香族聚酰胺纤维中连接酰胺基的是芳香环或芳香环的衍生物，所以把这类纤维统称为芳香族聚酰胺纤维，简称芳纶。 芳纶纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,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左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。 芳纶纤维和玻璃纤维和、炭纤维的力学性能比较 二、在土建中的应用 芳纶纤维布除了具有轻质高强、高弹模、耐腐蚀等性能外，还具有非常好的抗冲击、抗剪、抗疲劳、延性、电绝缘性的特点，是一种非常理想的混凝土墩柱、钢筋砼梁加固、防撞及抗震材料，比碳纤维更适合于铁道、电气设施等结构物，因而有其优势，受到人们的青睐。 日本Ryukyus 大学Kooroush Nasrollahzadeh等人2004年用芳纶纤维带加固方柱，这项技术具有两个优点：（1）应用方便、快捷，无需重型机械；（2）不需倒角，故也无需运走柱倒角产生的尘渣，因而省时、节能；（3）是修补震后RC柱的理想选择。实验结果发现，粘贴2层芳纶纤维、条带间距200mm时，方柱轴心受压变为原来的20%，承载力提高80%。 美国Alabama大学 Toutanji, Houssam等人2002年采用芳纶外包增强混凝土梁，测量了受试样品的轴心负载和环应力负载，发现芳纶纤维明显增强混凝土梁的强度、延展性。作者还测试了恶劣环境条件下（如：湿-干条件、冻融条件）芳纶外包增强混凝土梁的性能。样品暴露在盐水中经过湿-干300次循环，结果表明湿-干试验，样品强度不改变，冻融试验，样品强度发生改变。
芳纶纤维（kevlar） Aramid fiber Aramid fiber is called "p-polyphenyl two benzoyl two of benzene amine, English Aramid fiber (DuPont Co brand name Kevlar Kevlar), is a new type of high-tech synthetic fiber, has excellent properties of ultra high strength, high modulus and high temperature resistance, acid resistance and alkali resistance, light weight, the strength of steel wire 5 ~ 6 times the modulus of steel wire or glass fiber is 2 ~ 3 times, 2 times the toughness of steel wire, steel wire and the weight is only about 1/5, does not decompose at a temperature of 560 degrees, and does not melt. It has good insulation and anti-aging properties, and has a long life cycle. The discovery of aramid fiber is considered as a very important historical process in the field of materials. 1. introduction Aramid fiber is an important material for national defense, in order to meet the needs of modern war, at present, the developed countries such as the US and Britain's bulletproof vests are made of Kevlar aramid fiber, lightweight body armor, helmets, effectively improve the army's rapid response capability and lethality. In the Gulf War, American and French aircraft made extensive use of Kevlar composites. In addition to military applications, it has been widely used in many fields, such as aerospace, aviation, mechanical and electrical, construction, automobile, sporting goods and other aspects of the national economy. In aviation, aerospace, aramid due to light weight and high strength, saving fuel amount, according to foreign
浅谈芳纶纤维布在结构加固工程中的应用 本文主要介绍了路威2008芳纶纤维AFRP复合材料，由于其轻质高强、高弹模、耐腐蚀性能好、不导电、抗冲击性能好等一系列特点，所以它在结构工程中的应用技术主要是桥梁、隧道、地铁、海港码头工程以及一些工业产房等建筑中有着广泛的应用领域，特别是在混凝土结构的加固与修复领域。 1、引言 土木工程学科的发展，在很大程度上依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。如对于传统的钢筋增强材料，应寻找一种强度高、重量轻、耐腐蚀和耐久性好的新材料；同时，对于既有结构的加固、维修和改造又要经济、施工方便、美观，施工后结构承载力明显提高等优异的物理力学性能的材料及技术所代替。 土木结构工程常用的FRP复合材料主要有芳纶纤维（AFRP）,碳纤维（CFRP）和玻璃纤维（GFRP），其材料形式主要有片材、棒材和型材。所有的FRP都有一些共同的性质：轻质高强、高弹模、在拉断前均为弹性，热膨胀系数低、各向异性、耐腐耐久性能好等，所以在土木结构工程中应用潜力巨大。另外，FRP复合材料使用维护成本低、可以自由裁减、节省材料、施工便捷，虽然其前期投资较大，但从长期投资的角度看效益明显。 2、材料的基本特性
本文提供了一种新型的用于土木结构工程的材料及相应的技术，路威?2008芳纶纤维，其主要成分是对苯二胺聚合物（PPTA）,其中既含脂肪族主链又含芳香族主链，所以有牢固的分子结构，路威2008芳纶纤维是由直径为12um左右的单丝汇集在一起形成的多纤维状结构，芳纶布是芳纶纤维由单向或双向排列形成的一种片材，常用的是单向片材，它的力学性能指标主要如下表： 表1 芳纶纤维布（单向）的主要性能指标 它除了具有所有的FRP复合材料共同性质：轻质高强、高弹模、防腐耐久性能好等特点，其次，它还有自己独特的特点，抗碱腐蚀能力强、不导电、抗动载、抗冲击性能好,这就使它在海港码头工程；绝缘性要求高的场所如地铁、隧道及电气化铁路上路桥的施工；抗疲劳要求高的地方和冲击大而频繁的构件等,另外，由于它是一种有机材料，所以和同是有机材料的树脂的浸透能力比其它FRP材料强，芳纶固化时间是其它FRP材料的1/3-1/4，经济效益相应就提高了，有着其它FRP材料所不能比的优势。 3、芳纶布在结构加固工程中应用领域
芳纶纤维介绍
芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber（杜邦公司的商品名为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、重量轻等优良性能,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左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。 芳纶纤维是重要的国防军工材料，为了适应现代战争的需要，目前，美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质，芳纶防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中，美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面，芳纶由于质量轻而强度高，节省了大量的动力燃料，据国外资料显示，在宇宙飞船的发射过程中，每减轻1公斤的重量，意味着降低100万美元的成本。除此之外，科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。据报道，目前，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7～8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占 13%。 芳纶主要分为两种，对位芳酰胺纤维（PPTA）和间位芳酰胺纤维（PMI A），自20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后，在30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，价格也降低了将近一半。现在国外芳纶无论是研发水