芳纶纤维概述
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芳纶纤维的密度
芳纶纤维是一种聚酯纤维,它以芳香族聚氯乙烯(PVF)为原料制成。
芳纶纤维具有优良的耐磨性、耐腐蚀性以及低吸水性。
它的细度很高,可以在细小的间隙中运动,同时由于其自身的弹性和柔韧性,可以保持原有形状。
此外,它的物理和机械性质极其优良,可承受极大的变形,并显示出优异的寿命。
就密度而言,芳纶纤维的密度约为1.38-1.45g/cm3,比印染纤维稍稠密,但仍相对较轻,可以帮助消除衣服的压迫感。
同时,芳纶纤维的表面比较光滑,可以提高柔软度和活动性,且不易皱褶,是制作衣物的理想材料。
此外,芳纶纤维还具有非常高的抗紫外线能力,可以有效地阻止晒斑,维持衣物的柔美和色泽。
它在艺术设计方面也得到了广泛应用,可以基于不同的设计要求精心定制芳纶纤维,从而提供更多样化的产品。
总之,芳纶纤维具有优良的物理和机械性质,其密度约为1.38-
1.45g/cm3,比其他纤维类型更加轻盈,更易于清洁。
它能有效提供应力平衡,抵抗强烈的环境条件,维持衣物的色泽,是制作衣物的首选材料。
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。
芳纶纤维的种类
芳纶纤维是一种高性能合成纤维,具有优异的力学性能、耐热性、耐
化学性、耐磨性和阻燃性等特点,被广泛应用于航空航天、军事、汽车、建筑、电子、体育用品等领域。
根据不同的生产工艺和用途,芳
纶纤维可以分为以下几种类型:
1. 聚对苯二甲酰胺纤维(简称Kevlar)
Kevlar是一种由杜邦公司开发的聚对苯二甲酰胺纤维,具有极高的强度、模量和韧性,比钢铁还要轻,是目前世界上最强的合成纤维之一。
Kevlar广泛应用于防弹衣、防刺衣、安全带、轮胎、船舶、航空航天
等领域。
2. 聚苯硫醚纤维(简称PPS)
PPS是一种由日本东丽公司开发的聚苯硫醚纤维,具有优异的耐热性、耐化学性和耐磨性,可在高温、高压、强酸、强碱等恶劣环境下长期
使用。
PPS广泛应用于汽车、电子、电力、化工等领域。
3. 聚苯醚酮纤维(简称PEEK)
PEEK是一种由美国维斯塔公司开发的聚苯醚酮纤维,具有极高的强度、模量和耐热性,可在高温、高压、强酸、强碱等恶劣环境下长期使用。
PEEK广泛应用于航空航天、医疗、电子、汽车等领域。
4. 聚苯乙烯纤维(简称PSF)
PSF是一种由中国生产的聚苯乙烯纤维,具有良好的耐热性、耐磨性
和阻燃性,可用于制作防火服、防火窗帘、防火毯等防火材料。
5. 聚苯醚纤维(简称PES)
PES是一种由德国拜尔公司开发的聚苯醚纤维,具有良好的强度、模
量和耐热性,可用于制作高温过滤材料、电缆绝缘材料、汽车零部件等。
总之,芳纶纤维具有广泛的应用前景和市场潜力,随着科技的不断进
步和工艺的不断改进,相信芳纶纤维的性能和品质将会不断提高,为
人类的生产和生活带来更多的便利和安全。
芳纶纤维的研究现状及其发展展望摘要芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称,国外商品牌号叫凯芙拉(Kevlar)纤维,我国命名为芳纶纤维。
芳香族聚酰胺纤维最早开发于20世纪60年代初,1962年美国杜邦公司率先研制出商品名为“Nomex”的间位芳纶,并于1967年开始工业化生产;1966年又研制出商品名为“Kevlar”的高性能芳纶,并于1971年开始工业化生产;目前全球从事芳纶1414生产的厂家主要有美国杜邦公司(Kevlar)、日本帝人公(Twaron、Technora)、俄罗斯耐热公司(Pycap)等。
我国芳香族聚酰胺纤维的研制始于20世纪70年代。
从上世纪80年代开始,我国还进行了芳纶I(芳纶14)和芳纶Ⅲ(一种新型芳香族共聚酰胺纤维)的研究,但仅限于小试和中试阶段,未能实现规模化生产。
多年来,我国一直致力于高性能芳纶国产化、规模化的技术开发。
芳纶纤维是综合性能优异,性价比理想的有机耐高温纤维,在先进复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。
芳纶纤维产业将迎来大发展,将成为世界上应用量最大、用途最广的高性能纤维。
关键词:芳纶,生产工艺,市场分析,前景The Present Situation and The Outlook of Aramid FiberABSTRACTAromatic polyamide fiber is of aramid fiber collectively, foreign goods brand called kay fulla (Kevlar) fiber, our country named aramid fiber.Aromatic polyamide fiber the earliest development in the early 1960s, in 1962 the United States dupont takes the lead in developing a commodity, called "Nomex" between a aramid, and in 1967 started to industrial pro- duction; 1966 years and developed the goods, called "Kevlar" high per- formance of aramid, and in 1971 started to industrial production; Now engaged in the production of aramid 1414 global manufacturer mainly Amer- ican dupont (Kevlar), Japanese emperor people male (Twaron, Technora), Russia (Pycap) heat.The development of aromatic polyamide fiber in our country the devel- opment began in the 1970s. Since the 1980s, China is still the aramid I (aramid 14) and aramid Ⅲ (a new type of aromatic polyamide fiber), but only for small and pilot phase, failed to realize large-scale production. For many years, our country has been committed to the localization of high performance, large scale aramid fiber technology development.Aramid fiber is variety performance is excellent, price ideal organic high temperature resistant fiber, in advanced composite materials, bull- etproof products, building materials, special protective clothing, elec- tronic equipment etc has wide application prospects. Aramid fiber indu- stry will have big development, will become the world's largest appli- cation , use is the most extensive high performance fibers.KEY WORDS: Aramid, Production process, Market analysis, prospects目录第1章绪论 (2)1.1 芳纶纤维的概述 (2)1.1.1 芳纶纤维的定义 (2)1.1.2 芳纶纤维的分类 (2)1.2 芳纶纤维的特点 (2)1.3 芳纶纤维的应用 (3)1.3.1 在航空航天及军事方面的应用 (4)1.3.2 在民用工业方面的应用 (4)第2章芳纶纤维的生产工艺 (6)2.1 间位芳纶纤维的生产工艺 (6)2.1.1 聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物的制备 (6)2.1.2 芳纶1313纤维的制备 (7)2.2 对位芳纶纤维的生产工艺 (8)第3章芳纶纤维的发展现状 (11)3.1国外芳纶纤维的发展现状 (11)3.1.1 国外芳纶纤维的发展史 (11)3.1.2国外芳纶纤维的生产 (11)3.2 我国芳纶纤维的发展现状 (13)3.2.1 我国芳纶纤维的发展史 (13)3.2.2 国内芳纶纤维的生产 (13)3.3 我国芳纶纤维的消费现状及预测 (14)3.4 我国芳纶纤维的进出口情况 (15)3.5 我国芳纶纤维的发展现状 (16)3.6 国内外芳纶纤维的发展展望 (16)结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)基于因特网的注塑模具智能设计系统 (30)前言芳纶是芳香族聚酰胺类纤维的总称。
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。
芳纶纤维的密度
芳纶纤维,又称玻璃芳纶纤维,是一种具有高强度、较大的抗拉
强度和高耐热性的工程纤维,它是在碳酸铵铜盐-苯胺体系中,通过水
热反应旋转溶解产生的尖晶石结构。
它具有优异的力学性能,耐腐蚀
性能和耐热性,但其表面粗糙度较大。
除此之外,由于它占用少量总
重量,所以也广泛地被用于航天和航空技术领域的结构应用,被认为
是1951年第一次用于军用飞机中的先进材料之一。
芳纶纤维的密度大约为 1.6 g/cubic cm,比同类纤维的密度要低,比碳纤维的密度要高。
芳纶纤维的密度受到多种因素的影响,包括纤
维厚度、纤维类型、纤维含量和纤维结构。
纤维厚度可以改变纤维束
每平方厘米的厚度,从而改变纤维的密度。
纤维类型也会影响芳纶纤
维的密度,如含碳纤维和聚酰胺纤维会使芳纶纤维的密度增加。
纤维
含量也会影响芳纶纤维的密度,随着纤维含量的增加,芳纶纤维的密
度也会增加。
纤维结构也会影响芳纶纤维的密度,根据纤维结构的不同,芳纶纤维的密度会有所不同。
芳纶纤维的密度比常见的其他纤维类型都要低,这种特性使它成
为航空及航天领域首选的结构材料,同时也能够有效减轻飞机重量。
芳纶纤维具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐热性,因此广泛应用于
多个领域,例如低温系统以及夹具、汽车零件、碳纤维增强塑料制品、细纱机上的细纱带、船舶建造、建筑和表面处理、军事武器的零件、
运动器材、轮胎等等。
芳纶纤维特点及应用芳纶纤维,又称为聚酰亚胺纤维(Polyaramid Fiber),是一种高强度、高模量、耐热、耐化学品腐蚀的合成纤维。
它的英文名称为Aramid Fiber,具有对应力、电子和热量有很好的抵抗性能,因此在航空航天、国防军事、汽车、建筑、体育用品等领域有着广泛的应用。
芳纶纤维的主要特点如下:1. 高强度:芳纶纤维的强度为普通纤维的5-6倍,比钢的强度还要高,是目前最强的合成纤维之一。
2. 高模量:芳纶纤维的模量非常高,使其在受力时能够保持形状稳定,不易变形。
3. 耐热性:芳纶纤维能够在高温下保持良好的性能,能够承受高达400的温度,具有很好的耐火性能。
4. 耐化学品腐蚀性:芳纶纤维能够在强酸、强碱等腐蚀性环境下保持稳定,不受化学品的腐蚀。
5. 耐磨性:芳纶纤维具有很高的耐磨性,不易磨损和断裂,能够保持长时间的使用寿命。
6. 低密度:芳纶纤维的密度比钢和其他合成纤维低,使得使用芳纶纤维制成的材料更加轻便。
芳纶纤维在许多领域有着广泛的应用:1. 航空航天:芳纶纤维因其轻量化、高强度、高模量等特点,被广泛应用于制造飞机、导弹、卫星等航空航天设备中,如制作航空飞行器舵面、发动机零部件等。
2. 国防军事:芳纶纤维的高强度和耐热性使其成为制造防弹衣、制止子弹的优质材料。
其轻量化的特性也能增加士兵的机动性和便携性。
3. 汽车:芳纶纤维可以用于制造汽车内饰、座椅材料以及其他零部件。
其具有良好的阻燃性和耐磨性,在车辆碰撞时,能起到一定的防护作用。
4. 建筑:芳纶纤维因其耐高温性能,被广泛应用于建筑行业中,如消防服装、防火遮阳板等,能够起到防火、隔热的作用。
5. 体育用品:芳纶纤维制成的材料可以用于制作体育用品,比如弓弩、箭杆、网球线、高尔夫球杆等。
其高强度和耐磨性可以提供更好的使用体验。
总之,芳纶纤维以其优异的性能在各个领域得到了广泛的应用,随着技术的不断发展和创新,芳纶纤维的应用领域将会越来越广阔。
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。
3、缆绳方面的应用
4、基础设施和建材方面:(1)芳纶增强混凝土;(2)芳纶增强木材。
5、应用于传送带
6、应用于特种防护服装
7、体育运动器材方面的应用
8、电子设备方面的应用。