功能高分子综述性论文-kevlar纤维

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1、II简称PPTA.Kevlar纤维性能及用途简介穆仕敏高材1205班摘要：kevlar纤维也是就芳纶（聚对苯二甲酰对苯二胺），冃前kevlai•纤维由于它本身制作的昂贵性，尚未普及民用。Kevlar纤维由于它高强度，高模量，耐热性,耐腐性，膨胀系数低等特点而被广泛的运用于军事方便，kevlar纤维的强度是涤纶的5倍，钢丝的两倍，仅次于碳纤维，但是制作过程，操作费用要比碳纤维含有更好的优势，而被大量的运用。随着航空、导弹、宇航事业的飞速发展，对于高强度、高模量、耐高温、膨胀系数低、尺寸稳定性好的特种纤

2、维的要求也口益迫切，再加上我国目前尚未成熟的掌握kevlar纤维多的制作技术，所以对kevlar纤维的研究具有时代的需求性。关键词：kevlar纤维，kevlar纤维制作，国防材料，液晶高分子一:kevlar纤维的合成对苯二甲酰+对苯二胺Kevlar纤维的星本化学结构是聚对苯二甲酰对苯二胺Kevlar纤维结构排列规整，是一-种高分子液晶,图2Kevlar的结晶结构图3由中间结构形成微纤的示意图相比普通纤维，kevlar纤维具有较高层次的结品，有研究通过测试得出kevlar纤维的结晶度到达75%以上，

3、通过衍射法发现kevlar纤维周围并没有光晕。—：kevlar纤维的力学性能Kevlar二纤维的最大特点为高强度、高模量、低仲长。表1列出各种纤维的力学性能、在所有的无机或有机纤维中,Kevlar二纤维的断裂强度最高，儿乎是涤纶的三倍。由于PPTA大分子是半刚性聚合物，在Kevlar二纤维中PPTA大分子沿着纤维轴呈伸展状排列，相邻分子的臥胺基间形成人量的氢键，因此赋予纤维很高的强度和很低的伸长。从表1数据可知,Kevlar二纤维的模量很高，仅次于碳纤维，接近于实测品区模量。由于模量高,Kevlar

4、Z1纤维的尺寸稳定性很好。*1各种纤维的翰理it维*伸%模m

5、结殆模聚熔点(分解点)rTg密度克/歴米'*•1*8;克/旦公斤/艺米'克/旦x!0tc达因/厘米*实测值计算值钢丝玫璃纤维硕纤垛Kevlar3.49.819025.02392233463301.7480.35.0200260192085013858343111158»»1821.45003457.92.55>1.45PRD-4911502003.01050134—1631.2500>230Nomcx55683.582109088415>

6、230涤纶9.01107.016019.5108665.4260811.38丙纶907415.01209.634283.4170-35乙绘9.0788.01008.523529626135_21粉纶959716.0505.01652443322550114*笊自文就⑸.[193,(20).**Gaymens实测值为200X1旷达因/匣米‘：切。三：耐热性在高分子聚合物之中，普通的纤维聚合物的使用温度一般都在100摄氏度左右，200-300已经是耐热性非常好的，而kevlar纤维的最高温度可达到500

7、-600摄氏度，沁1图6Kevlar49的DSC曲线，加热速率101/分这是顾丽霞实验中的kevlai•纤维的DSC曲线，在空气中的分解度在500摄氏度,在氮气屮550摄氏度。这种性能为kevlar纤维在航空航天以及导弹军事一方面的广泛运用。四：kevlar纤维具有非常好的耐酸耐碱性kevlar纤维不溶于通常的极性有机溶剂中，仅能溶解在某些强酸中，如浓硫酸、氟氢酸、氯磺酸等。洛顾丽霞研究的纤维断裂强度与硫酸浓度的关系可以分为三个部分：（1）浓度10一50%,随着硫酸浓度增加，纤维的断裂强度下降，⑵浓

8、度50一60%,断裂强度下降到一定程度时基本不变；⑶浓度在60%以上，随着硫酸浓度增加，断裂强度乂继续下降。硫酸浓度达到60%,杨氏模量基木不变，浓度大于60%,模量急剧降低。断裂伸长只有在浓度为20%时，稍有下降。Kevlar纤维和普通的纤维一样在耐光性和耐辐射性都不太好，由于伦琴射线和紫外线的照射下，kevl如纤维在波长250毫米具有较强的吸收，300毫米处有微量的吸收，而吸收紫外线可以使kevlai•纤维产生一定量的交联，从而影响性能，破坏kevlar纤维的机械性能。五：kevlar纤维的应用

9、领域由于kevlar以上突出的特性，在许多方面都有取代传统材料的优势，其中kevlar纤维的低密度，高强度及刚性应用于航空和轮船一类的，大大的降低了耗油量，节约了成本，提高了航行速率，值得一提的是安全系数，和舒适度得到了更高的提高。再则Kevlar能在・196°C至240°C的温度内连续使用，同时述具有不易熔化,阻燃等优异性能。注册Kevlar商品名有:Kevlar>Kevlar29>Kevlar49以及Kevlar129,Kevlar149等，其中Kevlar主要用