芳纶防弹技术调查报告杜邦公司先进材料系统的应用寿命防护集团全球技术总经理BruceBurkholder最近指出，凯芙拉品牌对位芳纶纤维，用作防弹背心，经过31年的试验，纤维强度至少还保留着50%.这是由于聚对位次苯基对苯二甲酰胺基，排列较高的长分子主链，能提供可靠的界面粘接所致。
这样使得凯芙拉品牌纤维比钢的强度高出5倍以上。
他还说，最近杜邦公司又推出凯芙拉ComfortXLT新产品，把它用作防弹背心，同以前凯芙拉防弹背心相比，重量减轻25%，还可减少防弹板纤维层数，且减少变形。
据悉，凯芙拉ComfortXLT新品接近单向结构的性能，使得织物经面与纬面的强度充分被利用，保持结构稳定，因此虽然在较低的重量下，却能改善防弹性能。
自2000年以来，根据世界安全与防护高水平的需要，凯芙拉产能在扩大。
杜邦公司2006年第二季度收入超过上年同季度10%，税前收入为 3.1亿美元。
据AMGeneral公司的公关经理CraigMacnab说，通用型2.4吨卡车所用的装甲，已认定使用杜邦公司的凯芙拉品牌装甲。
这种卡车是一种坚固、具有高级灵活性的多种用途的轮带汽车，代号为HumVee型，又分M1114、M1116、M1151、M1152及M1165等，它们采用多种材料，包括增强复合材料，而装甲为凯芙拉材料所制。
生产背景自从石棉被公认为是一种强致癌物质以来，世界许多发达国家已开始禁用石棉及其制品。
美国、日本等国先后研制成功各种系列的非石棉垫片材料，产品现已推向全世界市场。
随着与国际大环境的不断接轨。
非石棉密封材料正为国内各工业部门认可和接收。
出于环保和安全生产的考虑，非石棉垫片的工业应用将会越来越广。
通常将以非石棉纤维为增强材料、以橡胶为弹性基体的密封垫片称为非石棉纤维橡胶垫片，或称为无石棉垫片、代石棉垫片。
其主要增强材料为代石棉纤维、无机纤维、碳/石墨纤维等。
发展现状随着欧美地区开展禁止使用石棉的环境保护运动，芳纶浆粕纤维得到了迅速的发展，它在橡胶制品领域中也得到了广泛的应用，如在胶管、动力传送带、运输带、胶鞋鞋底等方面。
与此同时，芳纶浆粕纤维在橡胶制品中的分散技术也得到发展。
芳纶特点芳纶浆粕是对芳纶纤维进行表面原纤化处理之后便得到的，其独特的表面结构极大地提高了混合物的抓附力，因此非常适合作为一种增强纤维应用于摩擦及密封产品中。
六方特种纤维----芳纶1414浆粕，浅黄色絮花状，呈毛绒状，其毛羽丰富，强度高、尺寸稳定性好，无脆性、耐高温、耐腐蚀、有韧性、收缩率小、耐磨性好、表面积大，能很好的与其它物质结合，是一种补强材料，回潮率为8%，平均长度为2-2.5mm，表面积为8m2/g。
而被用作垫片增强材料，具有较好的回弹性能和密封性能，对人体健康及环境无危害，可用作于水、油、烃类和中等强度的酸碱等介质的密封，造出的垫片具有优良的密封性能和抗蠕变松弛性能。
事实证明，通常只需添加少于10%的浆粕，得到产品的强度相当于50-60%石棉纤维增强的产品。
用于增强摩擦、密封材料等制成品，可作为石棉的替代品用于摩擦密封材料，高性能耐热绝缘纸以及增强复合材料。
芳纶简介芳纶全称为"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。
用途对位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%。
轮胎业也开始大量使用芳纶帘线来减轻重量，减少滚动阻力分类芳纶主要分为两种，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。
间位芳酰胺纤维的品种有 Nomex、Conex、Fenelon纤维等。
美国的杜邦是芳纶开发的先驱，他们无论在新产品的研发、生产规摸上，还是在市场占有率上都是世界一流水平，仅他们生产的Kevlar纤维，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多个牌号，每个牌号又有数十种规格的产品。
杜邦公司在去年宣布将扩大Kevlar纤维的生产能力，该扩建项目预计在今年年底完工。
帝人、赫斯特等芳纶生产的知名企业也不甘示弱，纷纷扩产或联合，并积极开拓市场，希望成为这个朝阳产业的生力军。
德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶(Twaron)产品，它既不燃，也不会熔融，还有很高强度和极大杭切割能力，主要可用于生产涂层及非涂层织物、针织产品和针剌毡等既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。
Twaron超细长丝的细度仅为职业安全服常用对位芳纶的60%，用它织造手套·其抗切割能力提高l0%，用它生产梭织物和针织产品，其手感更柔和，使用更舒适。
Twaron防切割手套主要用于汽车制造业、玻璃工业及金属零部件生产厂，还能为森林工业生产护腿用品，为公共运输行业提供防破坏装备等。
利用Twaron的阻燃耐热性，可为消防队提供防护套装和毡毯等装备，以及为铸造，炉窑、玻璃厂等高温作业部门提供耐热防火服，以及生产飞机座阻燃防火包覆材料。
用这一高性能纤维还能创造汽车轮胎、冷却软管、V型皮带等机件、光学纤维电缆和防弹背心等防护装备，还能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。
据有关部门统计，芳纶纤维世界总需求量在2001年为36万吨/年，而在2005年将达到50万吨/年。
全球对芳纶的需求呈现不断增长的态势，芳纶作为一种新兴的高性能纤维进入了飞速发展的时期。
与海外芳纶纤维产业的红红火火相比，芳纶的国产化才刚刚起步。
由于芳纶纤维在我国的发展起步较晚，国外公司对核心技术的封锁垄断等原因，目前我国芳纶纤维的技术水平、产品档次及生产能力都与国外发达国家存在着一定的差距。
据悉，近几年，我国电子、建筑、轮胎工业迅速发展，使得我国芳纶用量迅猛增长。
造成我国芳纶国产化如此艰难的原因主要有两点：一是生产的技术瓶颈难以突破；二是大部分原料需要进口，特别是国产的溶剂不能过关。
但正是因为它在国内是新生事物，市场还远远没有饱和，才值得我们去关注、去开发。
目前我国芳纶生产的发展已提到了议事日程，芳纶被列入国家鼓励发展的高新技术产品目录之中，政府也将"芳纶纤维在工程轮胎、同步带中应用技术开发"列为我国"十五"橡胶工业重大研究和产业化课题。
特别是在间位生产线芳酰胺的开发和生产方面，我国取得了一定程度的进步。
(1)力学性能芳纶拉伸强度和初始模量很高，而延伸率较低。
其拉伸强度约为 E玻璃纤维的一倍半，与碳纤维相当，而拉伸模量仅次于碳纤维和硼纤维。
由于芳纶的密度较低，因此具有很高的比模量和比强度，这一特征使其成为防弹衣的优良材料。
与其他有机纤维相比，芳纶的蠕变速度较低，其数值与钢相近，其收缩率和膨胀率也很小，与钢和玻璃纤维接近，因此芳纶具有良好的尺寸稳定性。
另外，芳纶还具有良好的耐静应力断裂性能，能在很长的时间内保持很大的极限抗拉强度，在静载荷下断裂的时间较长。
(2)热性能芳纶具有良好的热稳定性。
PPTA纤维的玻璃化转变温度约345℃ ，在高温下不熔，收缩亦很少。
在高达180℃ 的温度下，它能很好地保持其性能。
在 -170℃ 的低温下也不会变脆，并保持其各项性能没有明显的降低。
由于芳纶不熔融也不易燃，短时间内暴露在300℃ 以上，对于强度几乎没有影响。
如将其在160℃ 热空气中处理 400小时，纤维的强度也基本不变。
另外，芳纶的极限氧指数 (材料点燃后在氧－氮大气里维持燃烧所需要的最低的含氧量体积百分数 )约为 20，纤维本身虽可燃烧，但离开火源后能自熄。
(3)耐化学稳定性芳纶对普通有机溶剂、盐类溶液有很好的稳定性，但耐强酸、强碱性较差。
水分会较大幅度地降低芳纶的强度。
同时，它对紫外线也较为敏感。
长时间暴露在日光中会使其强度损失很大。
因此芳纶材料一般都是在密封状态下使用，一是为了防水，二是为了防紫外线。
芳纶的高强、高模及耐高温特性使用它在诸多领域大有用武之地，如：可作航空材料、各种体育器材、建筑材料等。
芳纶用作防弹材料是这一领域的一个重大飞跃。
它大大地减轻了防弹衣的重量，提高了防弹衣的服用舒适性，同时也在一定程度上提高了防弹衣的防弹能力，因此在世界范围内得到了广泛的应用。
今天使用的 Kevlar防弹衣，其防护等级已达到了美国司法部规定的警用防弹标准NIJⅢ A级。
在过去的 20多年中，美国杜邦公司一直致力于改进 Kevlar的性能，开发更高强、高模的芳纶。
目前已开发的适用于防弹材料的有： Kevlar29、 Kevlar49、 Kevlar129、 KevlarLT、KevlarKM-2等。
其中， Kevlar49比 Kevlar29的断面要粗一些，因此成为制作车辆、船舶、飞机硬体防弹装甲的更佳材料。
Kevlar29和Kevlar129则较为柔软，更适合于作软体防弹衣。
目前国外防弹衣已开始使用 Kevlar129。
AKZO公司也先后研制成功了特细度Twaron2000芳纶。
这些改进纤维的层出不穷，为防弹衣技术的发展提供了保证。
防弹芳纶复合材料。
