高性能纤维的性能与应用.pdf

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1、第43卷第4期当代化工Vo]．43．NO．42014年4月ContemporaryChemicalIndustryApril，2014高性能纤维的性能与应用罗永文，陈向标(揭阳市质量计量监督检测所，广东揭阳515300)摘要：科技的发展对材料性能的要求不断提高，且高性能纤维材料也在人民生活和军事等各个领域得到了广泛应用。论述超高分子量聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、PBO纤维、PAN基碳纤维等几种高性能纤维的性能与应用。关键词：高性能纤维；性能；应用中图分类号：TQ321文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)04—0528—04Perfor

2、manceandApplicationofHigh·performanceFibersLUOYong-wen，CHENXiang-biao(GuangdongJieyangInstituteofSupervisionandTestofQualityandMeasure，GuangdongJieyang515300，China)Abstract：Theimprovementofmaterialperformanceisneededwiththedevelopmentofscience，andthehighperformancefibermaterialha

3、sbeenwidelyappliedinpeople’Slife，militaryandotherfields．Inthispaper，performanceandapplicationofultra—highmolecularweightpolyethylenefiberwerediscussed，suchasaramidfiber，PBOfiber,PANbasedcarbonfiberandSOon．Keywords：Highperformance—fiber；Performance；Application随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对

4、点相比，UHMWPE纤维在具有高模量的同时还具有对纤维材料的性能提出了更高的要求，比如更高的强良好的柔韧性和耐挠曲疲劳。一项有关于绳索性能度和模量、耐高温、耐化学药品以及更轻的比重，等的研究表明，UHMWPE纤维有很高的耐磨损性，并等，这些高性能纤维是传统纤维如棉、毛、丝、麻等远比芳香族聚酰胺和碳纤维的高。天然纤维或者涤纶、锦纶、丙纶、腈纶等合成纤维所(2)耐冲击性无法比拟的。它是近年来纤维高分子材料领域发展迅UHMWPE纤维复合材料抗冲击韧性很好，抗冲速的一类特种纤维，其应用十分广泛⋯。击能力比玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维及高，比冲击总吸收能量分别是三者

5、的1．8、2．6和3倍。因此1超高分子量聚乙烯纤维是制作防弹衣、头盔等防护设备的理想材料。超高分子量聚乙烯纤维(Ultra—highmolecular(3)耐化学性weightpolyethylene，UHMWPE)是20世纪70年代由于UHMWPE纤维的化学结构单一，且具有由英国利兹大学的Capaccio和ward首先研制成功高度取向和结晶的结构，因此它能耐极大多数的化的。后来荷兰DSM(帝斯曼)公司发明了凝胶纺丝学物质。与芳香族酰胺纤维比较，其耐酸l!生和耐碱高倍拉伸法并申请了专利，使UHMWPE有了今日性也很好，只有极少数有机溶胶能使纤维产生轻度的

6、产业化生产。UHMWPE纤维具有高结晶度、高取溶胀。向度的特点，能在低温下保持良好的机械性能和柔(4)耐光照、耐辐射和耐气候性韧性，但也存在耐高温性差、应力蠕变大等缺陷。UHMWPE纤维耐H晒性是纤维中最好的，经过1．1UHMWPE纤维的性能1500h的光照，强度保持率仍为60％以上，而其(1)耐疲劳他纤维均在50％以下。此外，它还耐高能辐射如电纤维的耐疲劳性在绳索的应用上是一个重要指子射线和辐射，当辐射的剂量高达3MJ／kg纤维标。与一般绳索材料锦纶和涤纶相比UHMWPE纤还能保持可使用的强度。维具有高强度、高张力、耐弯曲疲劳的特点；而与1．2UHMW

7、PE纤维的应用碳纤维和玻璃纤维的高模量和脆性断裂性结合的特(1)绳缆索类、网类产品收稿日期：20l4-03-l6作者简介：罗永文(1975一)，男，广东兴宁人，工程师，毕业于五邑大学纺织工程，从事纤维成分检测。E-mail：494780281@qq．corn。通讯作者：陈向标(1985一)，男，工程师，硕士，研究方向：纺织工程。E-mail：cxbl7@126．COrn。第43卷第4期罗永文，等：高性能纤维的性能与应用529由于UHMWPE纤维断裂裂强度大大高于其他耐热性方面：PPTA纤维的极限氧指数(LOI)大高强度纤维，且具有耐磨、耐辐射和耐光等特『

8、生，于28，具有良好的热稳定性和阻燃性能。PP1、A纤而且其密度小于水，所以是制