知识点三 芳纶纤维综述

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。

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。

知识点三芳纶纤维芳纶纤维，这一在现代材料领域中占据重要地位的角色，正以其独特的性能和广泛的应用，改变着我们的生活和众多行业的发展。

什么是芳纶纤维呢？简单来说，它是一种高性能的合成纤维。

具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀等优异特性。

芳纶纤维的强度非常高，比钢铁还要强好几倍。

这意味着在需要承受巨大力量的场合，比如航空航天领域，芳纶纤维可以大显身手。

飞机的机身、机翼等部件，使用芳纶纤维增强材料，能够减轻重量的同时，还能保证足够的强度和安全性。

高模量的特点让芳纶纤维在抵抗变形方面表现出色。

在一些对尺寸稳定性要求极高的产品中，如高端体育器材，比如网球拍、高尔夫球杆等，芳纶纤维的加入能够确保器材在使用过程中不易变形，从而提升运动员的使用体验和竞技表现。

耐高温性也是芳纶纤维的一大优势。

在高温环境下，它依然能够保持良好的性能。

这使得它在汽车发动机部件、防火服等领域得到了应用。

汽车发动机内部温度很高，使用芳纶纤维制造的部件能够承受这样的高温，保证发动机的正常运转。

而防火服则能够保护消防员在火灾现场免受高温和火焰的伤害。

耐化学腐蚀性使得芳纶纤维在化工领域有了用武之地。

化工厂中的许多设备和管道都需要面对各种腐蚀性化学物质的侵蚀，芳纶纤维制成的防护材料和部件能够有效地抵抗这些腐蚀，延长设备的使用寿命，降低维护成本。

芳纶纤维的种类也较为多样。

常见的有对位芳纶和间位芳纶。

对位芳纶的性能更为出色，强度和模量更高，主要应用于高端领域；间位芳纶在耐高温和耐化学腐蚀方面表现较好，常用于防护和工业领域。

在生产工艺方面，芳纶纤维的制备过程相对复杂。

需要经过多道工序，包括聚合、纺丝等环节。

而且对生产设备和技术的要求也很高，这在一定程度上限制了其产量和成本。

不过，随着技术的不断进步，芳纶纤维的生产成本正在逐渐降低，产量也在不断提高。

这将进一步推动其在更多领域的广泛应用。

在日常生活中，我们也能感受到芳纶纤维带来的便利。

比如一些高性能的防护手套、防护鞋等劳保用品，可能就添加了芳纶纤维，提高了防护性能。

芳纶合成工艺及应用【摘要】芳纶是一种高强度，高模量，耐高温，低密度，耐磨性好和的有机合成的高科技纤维，并且其化学稳定性好，对橡胶有良好的粘着力。

是20世纪六、七十年代开发出的重要材料。

它是在聚酰胺的基础上开发出来的一类产品，为了提高尼龙的耐热性，就要导入芳香环，这一点人们早就熟知了，于是就出现了芳香族聚酰胺，芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。

芳纶主要分为邻位、间位、对位三种，而邻位无商业价值，已工业化的芳纶主要是芳纶1313(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶l414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)两大类。

本文将简单的介绍一下芳纶的国内外的发展状况，着重介绍芳纶的制备、性能和芳纶在各个方面的应用，并简要的分析了目前芳纶存在的问题。

【关键词】芳纶；发展状况；制备；性能；应用1芳纶简介及国内外发展状况1.1简介芳纶性能优良，应用广泛，可应用于航空航天工业、IT产业、国防工业、汽车工业、耐热及防护服装、增强混凝土及复合材料、运动器材等。

由于其质量轻、强度高、耐热耐腐蚀性好，具有广阔的发展前景。

芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。

1974 年，美国贸易联合会（FTC. 为U.S.Federal Trade Commission 的缩写）将他们命名为“Aramid fibers”，我国称为芳纶。

其定义是：至少有 85 % 的酰胺链（-CONH-）直接与两苯环相连接。

根据此定义，可把主要化学链和环链脂肪基的一般聚酰胺聚合物和其清楚的分开。

[1]它有一些列的产品。

在美国，开发芳香族聚酰胺的背景是宇宙开发和军事用途的需要，特别是对耐热性纤维的需求不断高涨。

因此，芳香族聚酰胺的主要用途几乎都是纤维，非纤维的用途很少。

1.2国外发展概况与尼龙的问世一样，芳香族聚酰胺的问世也是美国杜邦公司研究的成果。

利用酰氯与胺类反应，通过界面缩聚反应制取聚酰胺，这是早为人们熟知的。

但是1951年，杜邦公司的Flory，Morgan等人发现用低温溶液聚合法有可能制备聚酰胺，这就为芳香族聚酰胺的诞生打下了基础，然后于1953年首次合成了芳香族聚酰胺“Aramid”。

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（PMIA），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。

【专业讲堂】一文详细了解芳纶纤维复合材料的性能特点芳纶纤维（Aramid fiber）全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，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，芳纶纤维于1960s由美国杜邦公司（商品名为Kevlar）研发成功并商业化，因此在碳纤维出现之前，芳纶纤维一直占据着高性能纤维市场。

本文首先简述了芳纶纤维发展历程，随后重点针对芳纶纤维复合材料优异特性如高抗冲击、低重量、耐磨等进行了详细描述。

01 芳纶纤维发展简史上世纪60年代，美国杜邦公司全球首家以注册商标Kevlar引进和生产芳纶的公司，自1973年起芳纶纤维就开始在市场上销售。

芳纶是由一位波兰裔女化学家斯特凡妮娅·郭力克发现的，她当时正在进行一项研究，希望在轮胎制造中使用一种重量轻、强度特别强的材料来代替尼龙。

Kevlar纤维发明者——波兰裔女化学家斯特凡妮娅·郭力克如今芳纶复合材料中最有名的是杜邦公司的Kevlar凯夫拉纤维。

随着时间的推移，其他供应商也以不同的商业名称供应芳纶，包括：杜邦公司提供的Nomex、日本帝人公司提供的Twaron和T echnora、韩国T oray公司提供的Arawin、韩国Heracron公司提供的Kolon以及中国公司提供的一些产品。

因此，任何一种叫做Kevlar、Twaron或Nomex的材料实际上都是指芳纶，它具有特殊的性能，包括优异的抗冲击和耐磨性、耐高温性以及低重量。

由于这些特性，这种材料经常用于陆军、空军、水上运动和汽车运动，以及轮胎、服装和防护手套的制造和许多其他用途。

芳纶纤维材质防护手套02 芳纶纤维复合材料特点2.1 高抗冲击性和抗裂性芳纶纤维具有优异的抗冲击性能，并且由于其坚韧且可吸收大量能量而在压力下不会破裂。

它广泛用于制造防弹背心、船只、皮艇以及军用车辆部件的装甲。

芳纶纤维复合材料的抗冲击性能是碳纤维复合材料的5倍（采用落锤冲击方法测试）。