第3章 芳香族聚酰胺纤维.ppt

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1、第三章芳香族聚酰胺纤维“产业用高性能纤维及纺织品”之第一节概述一、芳香族聚酰胺纤维的定义泛指由酰胺基团直接与两个苯环基团连接而成的线形高分子制造的纤维，称作芳香族聚酰胺纤维（Aramid纤维）。在我国，芳香族聚酰胺纤维称作芳纶，间位Aramid纤维称做芳纶1313，对位Aramid纤维称做芳纶1414。二、芳香族聚酰胺纤维的主要品种（一）聚对苯二甲酰对苯二胺纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的英文名称为Poly(p-phenyleneterephthamide)Fiber，简写为PPTA纤维。商品名为Kevlar纤维、Twar

2、on纤维，我国称为芳纶1414。第一节概述1、化学结构第一节概述2、性能特点①机械性质：芳纶1414是目前使用的有机纤维中强度最高的，其强度可达193.6cN/tex，断裂伸长率为4%。初始模量远高于其它纤维，其初始模量为4400cN/tex，为聚酰胺纤维的11倍，为涤纶六倍左右。②纤维密度：为1.43~1.44g/cm3。第一节概述③热学性质：纤维的热稳定性远高于其它纤维，在150℃下纤维的收缩率为0，在较高的温度下仍能保持很高的强度。熔点为600℃，最高使用温度为232℃。④化学性能：具有良好的耐碱性，耐酸性好于锦纶

3、，具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗虫蛀和霉变。对橡胶具有良好的粘附性。第一节概述对位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能纤维种类密度（g/cm3）强度(cN/tex)伸度（%）弹性模量（cN/tex）含水率（%）PPTAKevlar291.43202.93.648517.0Kevlar491.45195.82.474974.5Kevlar1191.44211.74.437937.0Kevlar1291.44233.73.367036.5Kevlar1491.47158.81.597901.5Technora1.392474.

4、652032.0E玻璃2.5484.74.02646—钢7.8301.72469—（二）聚间苯二甲酰间苯二胺纤维聚间苯二甲酰间苯二胺纤维的英文名称为poly(m-phenyleneisophthalamide)Fiber，简写为MPIA纤维。商品名为Nomex纤维或Conex纤维，我国称为芳纶1313。第一节概述1、化学结构第一节概述第一节概述2、性能特点①机械性质：强度较高。在通常情况下，强度为48.4cN/tex，断裂伸长率为17%。②纤维密度：为1.38g/cm3。第一节概述③热学性质：芳纶1313具有良好的耐热性

5、，其耐腐蚀性和防燃性。如在260℃的高温下连续使用1000h，其强度仍能保持原强度的65%；在300℃的高温下连续使用一周，仍可保持原强度的50%。④化学性能：具有良好的耐碱性，耐酸性好于锦纶，具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗虫蛀和霉变。间位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能物性NomexConex密度（g/cm）1.381.38单丝纤度（tex)0.220.22拉伸强度(cN/tex)35.347.6~61.7断裂伸长率(%)3137拉伸弹性模量(cN/tex)617.4661.5含水率(%)55300℃热收缩率(%)3

6、.53.7热分解温度(℃)—400~430250℃强度保持率(%)—60干热暴露强度保持率（250℃×1000H）(%)—60湿热暴露强度保持率（120℃×1000H）(%)—60LOI—30~32（三）其他品种第一节概述第一节概述三、芳香族聚酰胺纤维的发展简史1951杜邦Flory发明低温溶液聚合法1953杜邦Morgan开发全芳香族聚酰胺系低温溶液聚合法1960杜邦开始开发间位全芳香族聚酰胺纤维Nonex(HT-1)1965杜邦Kwolek发明液晶纺丝法，开始研究对位系全芳香族聚酰胺纤维（PBA）1967杜邦Nom

7、ex上市，用于纤维和造纸1968杜邦开始研究对位系全芳香族聚酰胺纤维（PPTA）1969杜邦对位系全芳香族聚酰胺“纤维—B（PBA）”公布1970杜邦发明干式纺丝法1971帝人间位系全芳香族聚酰胺纤维（Conex）上市1972杜邦对位系全芳香族聚酰胺纤维“Kevlar（PPTA）”上市。1974FTC全芳香族聚酰胺纤维正式命名为“Aramid”1974帝人对位系全芳香族聚酰胺纤维（HM--50）申请专利1979恩卡对位系全芳香族聚酰胺纤维工业化(Arenka)，后改称“Twalon”。1982杜邦建成Kevlar200

8、0吨/年生产线1984东丽与杜邦合作，在日本开始销售1985帝人HM—50工业化第一节概述第一节概述四、芳香族聚酰胺纤维的应用领域芳纶纤维的应用领域示意图一、单体和合成（一）所用单体合成聚对苯二甲酰对苯二胺所用单体一般为芳香族二胺和芳香族二酸及其衍生物。第二节聚对苯二甲酰对苯二胺纤维X基团：卤素（如Cl）、OR（R是