3芳杂环类聚合物纤维
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紫外UVB辐照PBO纤维老化机理及性能研究刘姝瑞;谭艳君;霍倩;孙磊磊;李文燕;张明宇【摘要】通过UVB段紫外光辐照,PBO纤维在紫外老化过程中断裂强力的变化、表面形态的变化、纤维摩擦系数和接触角探讨纤维表层物理性能以及纤维在辐照过程中纤维分子结构的变化,研究PBO纤维的紫外老化机理.纤维经紫外光照射后力学性能大幅下降,20 μW/cm2照射200 h,纤维强力下降了40%,40 μW/cm2照射168h,强力下降46%,纤维失去服用性能.PBO纤维的紫外老化首先从纤维的表层开始,表层分子结构遭到破坏,摩擦系数增加,纤维变粗糙,之后纤维唑环开环,分子链断裂,表层剥落,最终剩下光滑致密疏水性强的PBO纤维芯层.【期刊名称】《染整技术》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】6页(P14-19)【关键词】聚对苯撑苯并二(口恶)唑纤维;紫外老化;UVB辐照;(口恶)唑环;表层剥落【作者】刘姝瑞;谭艳君;霍倩;孙磊磊;李文燕;张明宇【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学协同创新中心,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048;伟格仕纺织助剂(江门)有限公司,广东江门529000【正文语种】中文【中图分类】TS101.92+1聚对苯基苯并二噁唑(poly-p-phenylene benzobisoxazole )纤维,简称PBO纤维,属于芳杂环类聚合物,一般认为其结构为顺反两式。
PBO的合成常采用2,6-二氨基间苯二酚盐酸盐与对苯二甲酸在多聚磷酸(PPA)溶剂中缩聚反应[1],P2O5作为脱水剂,其反应式为:PBO分子完全共面并形成高度共轭结构,分子键能高,稳定性好[2]。
PBO(顺、反2种构象)苯环和噁唑环2者几乎与链轴共面,是左右对称的刚棒状分子结构[3],这种结构是能量最低的一种形式。
芳纶Ⅲ低成本化制备及应用工程化进展彭涛;刘克杰;陈超峰;邱锋;王凤德;王煦怡;杨文良;王成东;龚维友【摘要】简介了国内外杂环芳纶的研究和产业化发展情况,重点介绍了中蓝晨光化工研究设计院有限公司采用干湿法凝胶纺丝新技术在芳纶Ⅲ低成本工程化研发方面的进展情况.研究表明,第二代芳纶Ⅲ的聚合物结构优化设计、干湿法凝胶纺丝、大丝束化等生产工艺技术已基本成形,纤维强度5.3 GPa,模量141 GPa,接近俄罗斯Rusar纤维性能,且生产效率实现10倍数量级的提高,有效降低了生产成本.同时,注重芳纶Ⅲ的应用研究,在高端防弹防刺、特殊压力容器、结构隐身材料、特种缆索、高性能体育器材等领域展开了广泛的研发,为扩拓芳纶Ⅲ的市场应用和纤维产业化发展规模奠定了扎实的基础.【期刊名称】《高科技纤维与应用》【年(卷),期】2015(040)005【总页数】7页(P21-26,37)【关键词】杂环芳纶;干湿法凝胶纺丝;高性能;低成本;制备;应用;工程化进展【作者】彭涛;刘克杰;陈超峰;邱锋;王凤德;王煦怡;杨文良;王成东;龚维友【作者单位】四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041【正文语种】中文【中图分类】TQ342.7330 引言对位芳杂环共聚酰胺纤维在国内泛称为“芳纶Ⅲ”,是指在传统的对位芳纶(即“芳纶1414”)大分子链上,引入苯并咪唑类杂环二胺单体(简称“M3”)进行共缩聚反应并纺丝得到的芳香族聚酰胺纤维,性能全面优于传统的对位芳纶,在航天、航空、军工等领域有着重要应用价值[1]。
Twaron和Technora性能介绍1.1 芳纶纤维特性及应用芳纶纤维是全芳香族聚酰胺纤维(Aromatic Polyamide Fiber)的通称。
它是二十世纪六、七十年代由美国杜邦(Dupont)公司率先研制开发的一种合成纤维。
根据化学结构不同,芳纶纤维可分为以高强度、高弹性模量为主要特征的对位芳纶和以高强度、耐热性、绝缘性为主要特征的间位芳纶,以及近年来国内研制的芳纶III。
1.1.1 对位芳纶对位芳纶在芳纶纤维中应用最为广泛,主要有两大类产品。
一类为聚对苯甲酰胺纤维(简称PBA纤维),另一类为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(简称PPTA)。
聚对苯甲酰胺纤维(PBA)为第一代对位芳纶。
在国内被称为芳纶I或芳纶14,在国外又被称为Fiber B,目前应用较少,分子结构如图1所示。
图1 PBA分子结构式聚对苯二甲酰对苯二胺[poly phenylene terephthalamide]纤维,简称PPTA纤维,由对苯二甲酰氯和对苯二胺缩聚而成,采用干喷湿纺的液晶纺丝方法制备成对位芳纶纤维,PPTA的分子式如图2所示,分子链呈直线状排列。
全球范围内的主要品牌有:美国杜邦公司的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、俄罗斯的Terlon纤维、烟台泰和新材的Taparan(泰普龙)纤维。
由于其功能团在苯环的1,4位连接,所以我国称其为芳纶1414,也称为芳纶II。
图2 PPTA分子结构式杜邦公司采用低温溶液缩聚法生产PPTA,即先将一定量的对苯二胺(PPD)溶解在溶剂中,在氮气保护下冷却到-15℃,然后在搅拌下加入对苯二甲酰氯(TPC)。
所用的溶剂为二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、六甲基磷酰胺(HMPA)等酰胺型非质子极性溶剂。
反应一段时间后,将反应产物用水沉析,然后经分离、洗涤、粉碎和干燥得到需要的成纤高聚物。
木质素和纤维素
木质素和纤维素是两种常见的有机化合物。
它们在生物学、化学学科
中都有广泛的应用。
以下将分别介绍它们的定义、特点和应用。
一、木质素
木质素是一种聚合物,它是由含有三苯甲烷单元的杂环化合物组成的。
它是植物细胞壁的主要成分之一,与纤维素一起构成了植物细胞壁的
结构骨架。
木质素具有高度耐久性、防水性和抗腐性,因此常被用作
建筑材料和纸浆生产的原料。
木质素在工业上的应用也很广泛。
它可以被用作基础材料生产脂肪醇
和其他化学品。
除此之外,木质素还可以被用于生产纤维板、木质地板、厨房用品和医药产品等。
此外,木质素还有一些医学应用。
它可以用来制备许多人体组织的细
胞外基质。
例如,某些减肥药物可以通过减少人体中的木质素而减轻
体重。
也有研究表明它对人体肝脏和乳房有保护作用。
二、纤维素
纤维素是一种由葡萄糖单元组成的聚糖,常见于树木和植物纤维中。
作为植物细胞壁的主要成分之一,纤维素具有高度耐久性和抗腐性。
在人类饮食中,纤维素被视为一种不可溶性膳食纤维,可以帮助预防便秘和其他肠道问题。
纤维素在生产中也有很多应用。
具有丰富纤维素成分的植物,例如棉花和麻,可以用于生产纺织品、纸张和纸浆等。
另外,纤维素还可用作生产香料和干燥剂等材料的原料。
总结起来,木质素和纤维素在各自领域里有着广泛的应用。
它们为工业和生物学领域的发展做出了重要贡献。
识别和应用这些化合物的能力将有助于人类更好地利用植物这一宝贵资源。
芳香杂环化合物名词解释芳香杂环化合物,也称有机饱和杂环化合物,是指具有特殊香味和芳香的有机化合物的总称。
这类物质通常是六原子的平面环状,并且其中必须有一个或多个双键(也称双烯烃)。
可以说,只要满足上述条件,只要具有特殊的香味和芳香,它就是芳香杂环化合物。
芳香杂环化合物是众多有机化合物中最重要的部分,它不仅以芳香味而闻名,还有很多其他有用的特性,比如能够抵抗环境污染物、具有辐射吸收功能、可以用作催化剂和药物等。
因此,芳香杂环化合物在日常生活中占据着重要的地位。
芳香杂环化合物有很多种,可以分为芳香烃类、芳吡喃烃类、芳苯并烃类等几大类,其中各自属于不同的类别,这些类别的不同是由其不同的结构引起的。
芳香烃类的特征是环内一个氢原子被另外五个原子替代,形成独特的二元环,而芳吡喃烃类则以三角形三元环为特征,芳苯并烃类则以四边形四元环为特征。
芳香杂环化合物有着丰富的应用前景。
它们不仅在食物和化妆品中被广泛应用,而且还可以用作染料、农药和润滑剂。
此外,芳香杂环化合物还可以用来制备材料,例如发泡剂、塑料化合物和聚合物。
在化学领域,芳香杂环化合物还有重要的研究价值。
由于具有非常稳定的结构,芳香杂环化合物成为化学家们研究有机反应机理的重要课题。
从科学上讲,芳香环是有机反应机理的关键部分,这是由于其特定的结构所决定的。
芳香杂环化合物具有多种应用,从表面现象上看,它们都具有独特的香味和芳香,这种香味来自于它们的结构,比如双烯烃等。
芳香杂环化合物的重要性之所在,就是其多样的特性,可以用于食品、医药和化学工业中。
总之,芳香杂环化合物对现代社会具有重要的意义,它们是现代社会发展的不可或缺的部分。