《芳香族聚酰胺纤维》PPT课件

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1、芳香族聚酰胺纤维主要有机高分子纤维芳香族聚酰胺纤维前言高强高模芳酰胺纤维耐高温芳酰胺纤维芳香族聚酰胺浆粕芳香族聚酰胺纤维产生时代背景在人们穿衣问题解决之后，化学纤维拓宽应用领域，作为一种新材料，特别是军事工业及航天航空工业的需要，30多年来出现了250多种化学纤维服用化学纤维基本情况1958年以来，合成纤维原料价廉易得，性能优良，获得飞速发展，很快超过人造纤维，赶上天然纤维，成为纺织衣用纤维的主力军，产量不断攀升70年代末，国外已趋饱和状态近半个世纪来，已没有什么性能价格上能与之匹敌的新品种出现中国工程院文件有关部分积极发展高性能化学纤维我国的化纤产量2000年达到694万吨，居

2、世界第一。但相关产业和国防军工需要的化纤新材料却发展滞后，许多品种依赖进口。随着国防军工和国民经济的发展，对高性能化纤的需求愈来愈大，而国际价格却不断上涨，关键时刻还常常受制于人。因此，建议国家把发展高性能化纤列为投资重点，支持其加快实现产业化。芳香族聚酰胺纤维产业化主要品种聚对苯二甲酰对苯二胺纤维俗称对位芳纶或芳纶1414，美国杜邦公司商品名“Kevlar”聚间苯二甲酰间苯二胺纤维俗称间位芳纶或芳纶1313，美国杜邦公司商品名“Nomex”Kevlar主要特点密度是钢的1/5，比强度是钢的5倍能在-196～182℃的范围内保持稳定的尺寸和性能不会燃烧不会熔化（500℃开始碳化）

3、Nomex主要特点耐热性能优良。200℃以下长达2000小时运行强度保持90％热稳定性好。250℃热收缩仅1％不会燃烧。900～1500℃高温能产生特殊隔热及防护作用芳香族聚酰胺的化学结构-1Poly(1,4-benzamide)(PBA)芳香族聚酰胺的化学结构-2Poly(p-phenyleneterephthalamide)(PPTA)Poly(m-phenyleneisophthalamide)(MPDI)芳香族聚酰胺的化学结构-3Co-poly(paraphenylene/3,4′-oxydiphenyleneterephthalamide)（3,4′-POPT）生产对位

4、芳纶各企业及其生产能力生产间位芳纶各企业及其生产能力主要有机高分子纤维的性能聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）分子结构示意图3,4′二苯醚撑对苯二甲酰对苯二胺共聚物分子结构示意图工业化生产高强高模芳酰胺纤维主要品种及性能Kevlar系列产品的生产工艺流程PPTA纤维结晶区域原纤化结构模型PPTA纤维纬向和经向广角x-射线衍射图Kevlar纤维蚀刻表面透射电子照片PPTA纤维结晶结构模型PPTA聚合体的制备——溶液制备低温溶液缩聚过程中氯化锂助溶机理低温溶液缩聚制备PPTA工艺流程图单体初始摩尔浓度对PPTA树脂比浓对数粘度影响单体摩尔配比对PPTA树脂比浓对数粘度影响起始反应温度

5、对PPTA树脂比浓对数粘度的影响溶剂体系含水量对PPTA树脂比浓对数粘度影响Kevlar纤维与常规纤维性能比较PPTA/H2SO4干喷湿纺过程中分子链取向机理PPTA相对分子质量对纤维力学性能影响SSF对初生丝强度的影响热处理温度对纤维模量的影响热处理张力对纤维模量的影响热处理时间对PPTA纤维强度的影响聚合反应溶液直接纺丝制备PPTA共聚纤维日本帝人公司的Technora纤维俄国的Armos、SVM等纤维PPTA纤维的用途产业用纺织品;防护服;增强材料.Nomex纤维的DSC曲线图Nomex纤维的TGA曲线图Nomex长时间暴露于高温下强度保持率Nomex纤维的力学性能MPIA

6、聚合体制备-溶液聚合MPIA低温溶液聚合工艺流程示意图起始反应温度对MPIA比浓对数粘度影响单体摩尔配比对MPIA比浓对数粘度影响单体初始摩尔浓度对MPIA比浓对数粘度的影响水分含量对MPIA比浓对数粘度的影响间位芳香族聚酰胺纤维的制备干法纺丝湿法纺丝干湿法纺丝间位芳香族聚酰胺纤维应用领域耐高温防护服耐高温绝缘纸耐高温过滤材料芳香族聚酰胺浆粕PPTA浆粕的表面扫描电镜照片芳香族聚酰胺浆粕方法(PPTA)液晶纺丝切断法低温溶液直接缩聚法沉析法浆粕的应用用于造纸(1414和1313)用于橡胶制品用作石棉纤维替代品用作触变剂纺纶1313纸的应用蜂窝材料绝缘材料芳香族杂环纤维可以制成芳香

7、族杂环纤维的原料组合很多目前比较成功的是PBO和PBI这类聚合物具有梯形的分子结构，合成比较复杂分子非常僵硬，化学性能稳定PBO纤维----ZYLON性能总表Zylon与其他纤维比较（表）强度和模量（图）比强度和比模量（图）Stress-StraincurveKnotTenacity,LoopTenacityZylon-ASZylon-HMTenacity(cN/dtex)3939Elongation(%)3.52.3Modulus(cN/dtex)11831800KnotSt