芳纶纤维的分类
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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。
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 Aartsen和Nort hoIt于1973 年公布了他们对其公司生产的芳纶纤维(Twaron )结晶结构的基础研究成果。
高性能纤维及制品——芳纶班级:纺贸0902班姓名:陈媛学号:090400618芳纶纤维一、芳纶的简介芳纶的全称为芳香族聚酰胺纤维,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。
表1 芳纶与其它几种工业丝性能对比二、芳纶纤维的历史背景芳纶纤维的历史很短,发展很快。
由美国杜邦公司首先发明和实现工业化,20世纪60年代,美国杜邦公司首先开发出具有优良热稳定性的间位芳纶,即Nomex纤维;1966年,公司又生产出了对位芳纶,即Kevlar纤维;1972年日本帝人公司生产对位芳纶Conex纤维;1986年荷兰Akzo公司生产出Twaron纤维;1987年日本帝人公司生产出Technora纤维,而我国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的鉴定,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。
1986-1990年中国发展国民经济第七个五年计划期间,北京橡胶工业研究设计院、西安交通大学、晨光化工研究院、南通合成树脂厂和上海合成纤维研究所共同承担了国家关于芳族聚酰胺树脂合成、纺丝技术开发和在橡胶工业中应用的系列科研课题,并且都完成了相应的产品开发和研制工作。
在20世纪90年代,晨光化工研究院、上海合成纤维研究所、东华大学化学纤维研究所、沈阳市红星密封材料厂等单位研制和生产的对位芳纶性能已接近国际水平。
但由于资源、成本等方面的原因,我国应用的芳纶大部分仍然依赖于进口。
1999年,山东烟台氨纶股份有限公司正式提出建设中国第一个芳纶1313工程项目,并于2001年5月份引进了俄罗斯技术。
芳纶纤维的分子式一、芳纶纤维简介芳纶纤维是一种聚合物纤维,它具有极高的强度、耐热性和耐化学腐蚀性。
它是由芳香环和酰亚胺基团组成的。
芳纶纤维的分子式是(C14H10N2O2)n,其中n代表重复单元的数量。
二、芳纶纤维的分子式解析分子式 (C14H10N2O2)n 可以分解为四个组成部分,分别是C14H10、N2、O2和n。
下面将对这四个部分进行解析。
1. C14H10C14H10代表芳纶纤维分子中含有14个碳原子和10个氢原子。
C14H10是一个芳香环,由苯环和取代基组成。
苯环是由6个碳原子和 6 个氢原子构成的环状结构。
芳纶纤维中的苯环通过共价键连接在一起,形成一个长链。
2. N2N2代表芳纶纤维分子中含有2个氮原子。
氮原子是芳纶纤维中的酰亚胺基团的组成部分。
酰亚胺基团是由一个碳原子、两个氮原子和一个氧原子构成的。
3. O2O2代表芳纶纤维分子中含有2个氧原子。
氧原子与碳原子和氮原子形成键连接,稳定纤维结构。
4. nn代表芳纶纤维分子中重复单元的数量。
芳纶纤维通过聚合反应形成高分子链,重复单元不断重复连接形成长链结构。
重复单元的数量n决定了芳纶纤维的长度。
三、芳纶纤维的结构与性质芳纶纤维的分子式确定了其特殊的结构和优秀的性质。
芳纶纤维中的芳香环使其具有较高的强度和刚性,适用于许多高强度应用。
酰亚胺基团的存在使芳纶纤维具有良好的耐热性和耐化学腐蚀性。
芳纶纤维的结构和性质主要有以下几个方面:1. 高强度和刚性芳纶纤维由于芳香环的存在,具有较高的强度和刚性。
其强度比钢高5倍,模量比钢高2倍,是一种理想的高强度纤维材料。
芳纶纤维在应用中被广泛用于制造高强度的复合材料,如航空航天领域的复合材料结构件。
2. 耐热性芳纶纤维在高温下仍能保持良好的性能。
其可以在500℃的温度下长时间使用而不熔化,不发生脆性断裂。
这使得芳纶纤维广泛应用于高温环境中,如航空发动机部件、阻燃服装等领域。
3. 耐化学腐蚀性芳纶纤维对酸、碱和有机溶剂等化学物质具有良好的耐腐蚀性。
芳纶纤维测试标准芳纶纤维是一种高性能化学纤维,具有耐高温、耐腐蚀、耐热辐射等优异的物理特性,广泛应用于电子、航空航天、压力容器与机械设备等领域。
然而,对于芳纶纤维的测试标准,却非常重要,因为它涉及到产品的安全性、质量标准与产品均衡竞争力。
本文将从芳纶纤维测试标准的制定背景、标准的分类以及标准的意义等方面来解析此问题。
一、制定背景在化纤行业展开一段时间的经验可以得知,全球范围内的芳纶纤维生产和供应商的增长趋势快速提升。
芳纶纤维的应用面也日趋广泛,支撑的领域同样在不断扩大。
如此庞大和复杂的行业,一个权威、规范的测试标准便显得尤为重要。
二、标准分类对于芳纶纤维测试标准,基本可以分为以下几类:1.工艺测试标准:芳纶纤维的工艺测试标准是指,测试过程中的成本、故障率、材料效率以及谈判协议等方面的测试标准。
2.产品性能测试标准:芳纶纤维的产品性能测试标准是指,化学键、被氧化和受热的暴露等条件下纤维所表现出的物理性能参数。
3.环境测试标准:芳纶纤维的环境测试标准是指,被全球范围内相同环境下温度和湿度处理的纤维是否会产生品质问题。
4.爆炸测试标准:芳纶纤维的爆炸测试标准是指,从纤维中的制造工作或是最终的应用领域中,与强度、稳定性、抗裂纹扩展性等相关的标准指标。
三、标准的意义运用芳纶纤维测试标准,将会带来以下几个方面的意义:1.确保产品质量:芳纶纤维测试标准设置了一套规范的测试程序,可以保证芳纶纤维产品的质量具备可靠性和稳定性。
2.提高行业标准:制定芳纶纤维测试标准将帮助化纤行业得到一致性、可比性的发展,有助于各生产商在产品质量、相关业务应用方面达到良好的基础水平,并进一步提高行业标准。
3.提供参考依据:芳纶纤维测试标准为用户提供了一系列的测试方法与技术细节信息,为大家提供参考依据,确保生产能够顺利开展。
四、总结芳纶纤维测试标准的重要性不言而喻,它是芳纶纤维在应用领域中的质量保证,也是数字化纤维工业智能化的开端,同时也助力产业领域高质量经济发展。