2019-4芳香族酰胺
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芳香酰胺聚合物一、芳香酰胺聚合物的简介芳香酰胺聚合物是一类重要的高分子材料,由于其独特的结构与性能,在许多领域都有广泛的应用。
芳香酰胺聚合物的分子链中,酰胺键的强极性使其具有良好的机械性能和稳定性,而芳香环则赋予了聚合物优良的耐热性和化学稳定性。
二、芳香酰胺聚合物的制备方法芳香酰胺聚合物的制备方法主要有直接合成法和聚合反应法。
直接合成法是在反应釜中直接将芳香胺和酸进行合成,得到相应的芳香酰胺。
聚合反应法则是利用芳香胺或芳香酰胺在催化剂的作用下进行聚合,得到高分子量的聚合物。
三、芳香酰胺聚合物的性能特点1.机械性能:芳香酰胺聚合物具有优良的机械性能,如高强度、高模量和高耐磨性,使其在许多工程领域中得到广泛应用。
2.稳定性:由于酰胺键的存在,芳香酰胺聚合物具有良好的耐化学腐蚀性,可在酸性、碱性环境中长期稳定使用。
此外,聚合物还具有良好的耐热性和耐氧化性。
3.电性能:芳香酰胺聚合物具有较低的介电常数和介质损耗,使其在电子和电气领域中有一定的应用价值。
4.光学性能:一些芳香酰胺聚合物具有优良的光学性能,如高透明度和低色散,可用于制造光学元件和镜头等。
四、芳香酰胺聚合物的应用领域1.工程塑料:由于芳香酰胺聚合物具有优良的机械性能和稳定性,因此被广泛应用于制造工程塑料,如汽车、航空航天和机械制造等领域。
2.电子电气:芳香酰胺聚合物具有良好的电性能和稳定性,可用于制造电线绝缘层、电子元件和电路板等。
3.光学元件:一些芳香酰胺聚合物具有优良的光学性能,可用于制造光学元件、镜头和眼镜等。
4.生物医学:一些芳香酰胺聚合物具有良好的生物相容性和稳定性,可用于制造医疗器械和生物材料等。
5.其他领域:除了以上领域外,芳香酰胺聚合物还可应用于涂料、粘合剂、油墨等领域。
五、未来发展方向与挑战随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,芳香酰胺聚合物的研究和应用也在不断深入。
未来发展方向包括:1.新材料的研发:通过合成新的芳香酰胺聚合物或对其进行改性,以提高其性能和应用范围。
芳香族聚酰胺纤维的性能与应用季萍;孙俊河;何琴;王春霞【摘要】芳香族聚酰胺纤维是一种高技术含量和高附加值的特种高性能纤维,这类纤维品种很多,结构和性能差异较大.本文研究了芳纶1414(Kevlar129)、芳纶1313(Nomex)和芳砜纶三种典型的芳香族聚酰胺纤维的性能和应用.主要测试比较了三种纤维的强伸性、耐热性和阻燃性.研究结果表明,强伸性:芳纶1414>芳纶1313>芳砜纶;耐热性:芳砜纶>芳纶1313>芳纶1414;阻燃性:芳砜纶>芳纶1313>芳纶1414.因此,芳纶1414作为轮胎帘子线和防弹等高强度材料,而芳纶1313和芳砜纶作为耐高温和阻燃材料.【期刊名称】《中国纤检》【年(卷),期】2010(000)023【总页数】2页(P76-77)【关键词】芳纶1414纤维;芳纶1313纤维;芳砜纶;性能;应用【作者】季萍;孙俊河;何琴;王春霞【作者单位】盐城工学院纺织服装学院;江苏悦达纺织集团有限公司;盐城工学院纺织服装学院;盐城工学院纺织服装学院【正文语种】中文芳香族聚酰胺纤维是一种高技术含量、高附加值的特种纤维,通常具有十分优异的力学性能、稳定的化学性能和理想的机械性能。
芳香族聚酰胺纤维种类很多,其结构性能差异也很大。
按结构可分为间位芳酰胺纤维和对位芳酰胺纤维,其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维是最具代表性的高性能纤维,按性能可分为耐热型和高强高模型[1-2]。
为了掌握常用芳香族聚酰胺纤维的主要性能,本文主要测试比较了芳纶1414、芳纶1313和芳砜纶三种芳香族聚酰胺纤维的主要性能,包括强伸性、耐热性和阻燃性,为合理使用这三种芳香族聚酰胺纤维提供依据。
试样材料规格见表1。
1.2.1 强伸性用XD-1型振动细度仪测试纤维细度,XQ-1型强伸度仪和Hounsfield H10ks 电子万能试验机分别测试芳砜纶和芳纶1414、芳纶1313断裂强力和断裂伸长,从而计算出断裂强度和断裂伸长率。
乙酰苯胺的制备一.实验目的1.学习实验室制备芳香族酰胺的原理和方法。
2.训练固体有机物的热过滤、脱色、洗涤、重结晶、干燥等纯化技术。
二.实验原理NH2+CH3COOH3+H2O芳香族酰胺通常用伯或仲芳胺与酸酐或羧酸反应制备,因为酸酐的价格较贵,所以一般选羧酸。
本反应是可逆的,为提高平衡转化率,加入了过量的冰醋酸,同时不断地把生成的水移出反应体系,可以使反应接近完成。
为了让生成的水蒸出,而又仅可能地让沸点接近的醋酸少蒸出来,本实验采用较长的分馏柱进行分馏。
实验加入少量的锌粉,是为了防止反应过程中苯胺被氧化。
三.试剂及物理常数四、实验流程5ml 苯胺7.4ml 冰醋酸0.1g 锌粉称重计算产率五、仪器装置抽滤装置干燥装置布氏漏斗抽滤瓶反应装置六、操作要点和说明1.合成(1).反应物量的确定:本实验反应是可逆的,采用乙酸过量和从反应体系中分出水的方法来提高乙酰苯胺的产率,但随之会增加副产物二乙酰基苯胺的生成量。
二乙酰苯胺很容易水解成乙酰苯胺和乙酸,在产物精制过程中通过水洗、重结晶等操作,二乙酰基苯胺水解成乙酰苯胺和乙酸,经过滤可除去乙酸,不影响乙酰苯胺的产率和纯度。
苯胺极易氧化,在空气中放置会变成红色,使用时必须重新蒸馏除去其中的杂质。
反应过程中加入少许锌粉。
锌粉在酸性介质中可使苯胺中有色物质还原,防止苯胺继续氧化。
在实验中可以看到,锌粉加得适量,反应混合物呈淡黄色或接近无色。
但锌粉不能加得太多,一方面消耗乙酸,另一方面在精制过程中乙酸锌水解成氢氧化锌,很难从乙酰苯胺中分离出来。
(2).合成反应装置的设计:水沸点为100℃,乙酸沸点为117℃,两者仅差17℃,若要分离出水而不夹带更多的乙酸,必须使用分馏反应装置,而不能用蒸馏的反应装置。
本实验用分馏柱。
一般有机反应用耐压、耐液体沸腾冲出的圆形瓶作反应器。
由于乙酰苯胺的熔点为114℃,稍冷即固化,不易从圆形瓶中倒出,因此用锥形瓶作反应器更方便。
分出的水量很少,分馏柱可以不连接冷凝管,在分馏柱支口上直接连尾接管,兼作空气冷凝管即可,使装置更简单。
芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺是20世纪60年代首先由美国杜邦公司开发成功的耐高温、耐辐射、耐腐蚀尼龙新品种。
目前投入实际应用的主要有两种:诺梅克斯(间位芳纶或芳纶1313):人造纤维,化学名称:为聚间苯二甲酰间苯二胺(MPIA)。
结构特性:1、分子链中交替排列的苯环,使分子链不能内旋转。
2、极性酰胺基在分子链之间形成氢键,增大分子主链之间的作用力。
3、苯环与酰胺基之间形成共轭体系。
以上三点赋予了材料有很优异的耐热性、突出的强度、刚度、高熔点、高黏度。
制备方法:以间苯二甲酰氯和间苯二胺为单体进行界面缩聚或低温溶液缩聚。
界面缩聚是将间苯二甲酰氯溶于环己酮中成为有机相,间苯二胺溶在碳酸钠水溶液中成为水相,在快速搅拌下将水相倒入有机相,两相在界面进行缩聚。
Nomex具有远高于脂肪族PA的力学性能和耐热性能,1、寿命长:作为纤维织物,是脂肪族PA纤维布的8倍,棉布的20倍;2、良好的耐热老化性:250oC经2000h热老化后,表面电阻率和体积电阻保持不变;3、较好的电性能:在较高温度或潮湿的环境下仍可保持较好的电性能。
主要用于 H级电绝缘材料和制备高性能纤维(HT-1纤维)耐热性能测试:在实验室中进行耐热测试。
必须能够经受距离为3厘米,摄氏300到400度的明火,如果在10秒内没有点着,才可用于制造赛服。
车手和车队人员的内衣、头罩、袜子和手套都是用诺梅克斯制造的。
全对位聚芳酰胺是酰胺基位于苯环对位的一种聚芳酰胺,制备方法有两种。
1、对苯二胺与对苯二甲酰氯缩聚缩聚产物称聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),又称芳纶1414树脂主要用于制备凯夫拉(Kevlar)纤维2、对氨基苯甲酸自缩聚缩聚产物为聚对苯甲酰胺(PBA),又称芳纶14,也用于制纤维,称为B纤维如欲加入艾邦高分子工程塑料交流群,可以加群主:181431895这是一种芳纶复合材料,全对位聚芳酰胺具有超高强度、超高模量、耐高温、耐腐蚀、阻燃、膨胀系数小等一系列优异性能。