塑料原材料作业——芳纶简介
芳纶纤维介绍
芳纶芳纶(芳族聚酰胺纤维)可能是最知名的特种纤维，由尼龙而来，且与尼龙极其类似。
芳纶中含5％直接与两个芳香环相连的酰胺键。
著名的品牌，包括杜邦的Nomex和Kevl~，以及日本帝人公司与Kevl~非常相似的Twaron纤维。
Kevl~的强度和模量比传统的高强尼龙纤维，分别高2倍和9倍。
Kevlar能够应用于如下领域：防弹材料、复合材料支撑物，振动延续阻滞物、轮胎增强材料，高应力作业下的机械橡胶布、高强低延伸的绳索。
Nomex与Kevlar在化学组成上不同，它用异酞酰胺取代对酞酰胺，从而获得有优异耐热性的纤维，在高温条件下有优异的性能。
随着芳纶在安全和强力市场领域应用的深入，市场应用将会缓慢增加，但其量不会显著扩大，问题在于产量／价格／利润之间的相互关系。
从Spandex大量上市导致价格下降的经验来看，如果纤维价格下跌20％-50％，纤维的产量将会急剧增加芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，英文为Aramid fiber，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。
芳纶的发明:20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发并率先产业化;芳纶的发展: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。
芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用
芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用摘要：本文对芳纶的品种、合成及加工方法、应用做了一个简要的介绍，并对不同品种的芳纶、及芳纶的不同合成及加工方法做了一个简单的对比。
对芳纶的加工类型提出一种分级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行描述及分析。
关键词：芳纶、液晶、合成、加工、分级理论、应用Aramid and its Synthesis、Process、ApplicationAbstract：This paper introduces several kind of aramids,and their synthesis and processing methods. To study process of aramid better, A theory of classification is put forward.Process type of aramid is divided three kinds.By this method,we also introduce the application of aramid.Keyword：Aramid、Liquid Crystal、Synthesis、Process、A Theory of Classification、Application前言芳纶是一种新型高科技合成材料，是芳香族聚酰胺的统称。
相对于尼龙6、尼龙66等普通聚酰胺材料，因为分子链上相对较为柔软的碳链为刚性的苯环结构所代替。
芳香族聚酰材料其结构的特性，呈现溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶，因此芳纶具有超高强度、高模量和耐高温等优良性能。
芳纶目前已被广泛应用于国防军工、及航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。
如芳纶防弹衣、头盔，宇宙飞船、飞机等基体材料等等。
据估计，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%。
胜过钢丝坚韧的化学纤维--芳纶
淀 。; 磷 二 钠 粉 N 酸氢
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目前 工 业 上 使 用 的 磷 酸 淀 粉醋均 为低磷 含量 的衍 生物 ，
3 . 0 "3 . 5 的 中 等 酸 性 食 品 ， 如
儿童 食品及挑 、 、 、 蕉等 杏 梨 香 水 果布 丁 的添 加剂 ，可改 善 食 品 的 稠 度 和 味 道 ，并 使 食 品 具 有香味 。 造 纸 工 业 中 ，磷 酸 淀 粉 酪 被用来作 为施胶剂 和补强剂 ， 在 明 矾 存 在 下 ，磷 酸 醋 淀 粉 能 有 效 保 留 在 未 干 纸 张 中 ，提 高 纸 张 内部 强 度 . 增 强 其 加 工性 能 。纸 浆 中加入 少 量礴 酸 淀 粉 醋 ， 以提 高填 料 ( 如 陶 土 、 可 硫 酸 铝 、二 氧 化 钦 等 ) 在 成 品纸
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芳纶是美国杜邦公 司于1972
年开发成功并投入生产， 美国商品 名为 Kevlar。其中聚对苯二甲酞对
热、 不溶及突出的热性能， 不燃、 优
良的介电性能。 二、 树成和纤雄的一奋 制备:分子量高， 且分布又窄的 聚合物， 是由严格等摩尔比的高纯
上.特别是军事工业上等许多方面
高压软管、 排气管、 刹车片、 三角 度 苯 甲 氯(TDC)或 苯 封 二 酞 对 二 线、
芳纶综述
芳纶合成工艺及应用【摘要】芳纶是一种高强度，高模量，耐高温，低密度，耐磨性好和的有机合成的高科技纤维，并且其化学稳定性好，对橡胶有良好的粘着力。
是20世纪六、七十年代开发出的重要材料。
它是在聚酰胺的基础上开发出来的一类产品，为了提高尼龙的耐热性，就要导入芳香环，这一点人们早就熟知了，于是就出现了芳香族聚酰胺，芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。
芳纶主要分为邻位、间位、对位三种，而邻位无商业价值，已工业化的芳纶主要是芳纶1313(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶l414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)两大类。
本文将简单的介绍一下芳纶的国内外的发展状况，着重介绍芳纶的制备、性能和芳纶在各个方面的应用，并简要的分析了目前芳纶存在的问题。
【关键词】芳纶；发展状况；制备；性能；应用1芳纶简介及国内外发展状况1.1简介芳纶性能优良，应用广泛，可应用于航空航天工业、IT产业、国防工业、汽车工业、耐热及防护服装、增强混凝土及复合材料、运动器材等。
由于其质量轻、强度高、耐热耐腐蚀性好，具有广阔的发展前景。
芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。
1974 年，美国贸易联合会（FTC. 为U.S.Federal Trade Commission 的缩写）将他们命名为“Aramid fibers”，我国称为芳纶。
其定义是：至少有 85 % 的酰胺链（-CONH-）直接与两苯环相连接。
根据此定义，可把主要化学链和环链脂肪基的一般聚酰胺聚合物和其清楚的分开。
[1]它有一些列的产品。
在美国，开发芳香族聚酰胺的背景是宇宙开发和军事用途的需要，特别是对耐热性纤维的需求不断高涨。
因此，芳香族聚酰胺的主要用途几乎都是纤维，非纤维的用途很少。
1.2国外发展概况与尼龙的问世一样，芳香族聚酰胺的问世也是美国杜邦公司研究的成果。
利用酰氯与胺类反应，通过界面缩聚反应制取聚酰胺，这是早为人们熟知的。
但是1951年，杜邦公司的Flory，Morgan等人发现用低温溶液聚合法有可能制备聚酰胺，这就为芳香族聚酰胺的诞生打下了基础，然后于1953年首次合成了芳香族聚酰胺“Aramid”。
芳纶
1000cN／dtex，是普通锦纶的20倍。
• 芳纶非常坚韧。芳纶的拉伸强度高达20-25cN／ dtex，是普通锦纶的3倍。甚至超过钢， • 不容易断裂，芳纶对波的传播速度快。 当子弹击中时，若防弹衣的抵抗力超过子弹
的冲击力时，就可以阻止子弹的穿透。
在宇航上的应用
首先，在对付极度温差方面，芳纶有很好的耐高温性，
世界上最早研制芳纶1313纤维的是美国杜邦 公司。1956年开始研究，1967年正式开始工业 化生产，改称Nomex。
国内发展概况 我国芳纶1313早在1964年初开始研究。1969年 研究工作已取得较大进展，所研制的纤维性能 已接近当时的Nomex纤维水平。
芳纶1313的结构、性能及用途
聚间苯二甲酰间苯二胺即MPIA，分子结构为
从PPTA 的结构上可以看出：(1)构成PPTA 主链 的共价键键能非常大 (2)分子链中含有苯环，分 子结构上的酰胺基团被芳环分离且与苯环形成π 共轭效应，内旋转位能相当高，分子链节呈平面 刚性伸直链的构象，决定了纤维具有较高的结晶 度，且结晶相对较完整；（3）分子中含有较多 的极性基团，大分子呈伸直链构象，分子之间相 互作用力非常强；（4）大分子之间平行排列， 分子之间空隙较小，相互作用力较强而刚性较好， 模量非常高。
芳纶
一、引言
芳纶是一种高强度、高模量、低密度和耐磨 性好的本质耐热阻燃纤维。它的全称是芳香 族聚酰胺纤维，简称芳纶。 商用芳纶主要分间位芳纶和对位芳纶两大类。 间位芳纶主要有杜邦的Nomex、帝人的Conex 等；对位芳纶主要有杜邦的Kev1ar、帝人的 Twaron、Technora等。
芳纶1313 国外发展概况
在防火上的应用
•山东烟台氨纶股份有限公司芳纶1313纤维产业化技术 传统的消防服一般采用的是后处理阻燃布料，
芳纶的性能、应用和生产
黄兴 山‘
（ 仪征化纤股份公司， 江苏仪征， ９０ ２ ０） １
摘要 芳纶是高功能纤维中的一种。介绍了它们的性能和应用， 说明了它们在国内外的现状和展望。芳纶及其原料
的生产过程也作了简要介绍 。 关越词 芳纶 性能 应用 生产过程 原料
纤维的 １ 倍以上。它的稳定性很好 ， １０℃ 温度 ０ 在 ５
能更好 ３４ 汽车工业 ． 由于对位芳纶的相对密度小， 对橡胶有良好的枯
３１ 代替石棉 ． ０
因为石棉对环境有严重影响， 有关部门早就在寻 求石棉的代用品， 目前芳纶可成功地加以代用。可将
芳纶长丝切断， 磨碎， 制成“ 浆料（ ｌ ， ｐ ｐ 即可制成汽 ｕ）
车上的制动器的衬垫和垫圈， 以代替石棉制品 ３ｕ 运动器材 ． 充分利用芳纶高温、 耐热、 耐疲劳等特性， 以制作 运动条件苛刻的拳击手套， 登山鞋靴， 赛车车体， 赛马 头盔等。还可用于制作网球拍 ， 滑雪板， 滑雪捍 雪 橇， 弓箭， 弓弦， 钓鱼杆， 风筝骨架和高尔夫球棍等
缩写词 ） 。
对位芳纶性能中突出特点是高强度和高模量。 它的强度为钢的 ３倍； 为强度较高的涤纶工业丝的 ４ 倍； 它的初始模量， 为涤纶工业丝的 ４ １ 倍； 一 ０ 聚酞胺
本 川编委
酸接触， 强度才有所降低。对碱的稳定性亦好， 只是 不能与氢氧化钠等强碱长期接触。此外， 它对漂白 剂、 还原剂、 有机溶剂等的稳定性也很好。它还具有 良好的抗辐射性能， ５ ｋ 在 ０ Ｖ的 Ｘ一射线的照射 下， 历经 ２０ ５ ｈ其强度仍能保持原强度的 ４ ， ９％。它的不 足之处和锦纶一样， 日光稳定性较差 ， 对 难以染色。
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芳纶简介
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 、 质量 轻 、 绝缘 、 抗 老化 、 生 命 周 期 长等 优 良性 能 ， 其 强度 是 钢 丝 的 ５ － ６ 倍， 模 量 为
１ ９ ９５
２ ＯＴ ／ 竹／
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［ ２ ］ 于修业． 纺纱原理［ Ｍ】 ． 北京 ： 中 国纺 织 出版 社 ， １ ９ ９ ４
芳 纶 简 介
芳纶 纤 维诞 生 于 ２ ０ 世纪 ６ ０ 年代 末 ， 最 初 作 为 宇 宙 开发 材 料 和 重 要 的 战略 物 资 而 鲜 为 人 知 ， 冷 战结 束 后 ， 芳 纶 作 为 高 技 术 含 量 的 纤 维 材料 大量 用 于 民用领 域 。芳 纶 中最具 实 用价 值 的品种 有 两 个： 一是 分 子链 排 列呈 锯 齿 状 的间 位芳 纶 纤维 ， 我 国称 之 为芳 纶 １ ３ １ ３ ； 一 是 分 子 链 排 列 呈 直 线 状 的
Ｃ
１ ８． ３ ｔ ｅ ｘ ５ ０／ ３ ０／ ７ ． ３ ２ ＋０ ． １ １ ８． ０１ ６ ９． ８
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１ ４． ５ ｔ ｅ ｘ ５ ０／ ３ ０／ ７． ４ ７ —０． １ ３ ９． ０３ ６ ９． ５
参 考 文 献
［ １ 】 陆 再生 ． 棉纺 工 艺 原 理 ［ Ｍ 】 ． 北京 ： 中 国纺 织 出版
偏 差
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（ １ ０ ｃ ｒ ｎ ） 。
工 艺参 数外 ， 还 要 提 高挡 车 工 的操 作水 平 ， 同时 各 车 问要保 持合 适且 稳 定 的温 湿 度 。
芳纶
高性能纤维及制品——芳纶班级：纺贸0902班姓名：陈媛学号：090400618芳纶纤维一、芳纶的简介芳纶的全称为芳香族聚酰胺纤维，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。
表1 芳纶与其它几种工业丝性能对比二、芳纶纤维的历史背景芳纶纤维的历史很短，发展很快。
由美国杜邦公司首先发明和实现工业化，20世纪60年代，美国杜邦公司首先开发出具有优良热稳定性的间位芳纶，即Nomex纤维；1966年，公司又生产出了对位芳纶，即Kevlar纤维；1972年日本帝人公司生产对位芳纶Conex纤维；1986年荷兰Akzo公司生产出Twaron纤维；1987年日本帝人公司生产出Technora纤维，而我国于1972年开始进行芳纶的研制工作，并于1981年通过芳纶14的鉴定，1985年又通过芳纶1414的鉴定，它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。
1986-1990年中国发展国民经济第七个五年计划期间，北京橡胶工业研究设计院、西安交通大学、晨光化工研究院、南通合成树脂厂和上海合成纤维研究所共同承担了国家关于芳族聚酰胺树脂合成、纺丝技术开发和在橡胶工业中应用的系列科研课题，并且都完成了相应的产品开发和研制工作。
在20世纪90年代，晨光化工研究院、上海合成纤维研究所、东华大学化学纤维研究所、沈阳市红星密封材料厂等单位研制和生产的对位芳纶性能已接近国际水平。
但由于资源、成本等方面的原因，我国应用的芳纶大部分仍然依赖于进口。
1999年，山东烟台氨纶股份有限公司正式提出建设中国第一个芳纶1313工程项目，并于2001年5月份引进了俄罗斯技术。
芳纶概述
芳纶概论一，简述凯芙拉，英文原名KEVLAR，也译作克维拉。
是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的胺基团为对位结构（间位结构为另一项商标名为Nomex的产品，俗称防火纤维）在上世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料----芳纶1414，此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。
型号分为K29，K49，K49AP等。
由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，其强度为同等质量钢铁的5倍,但密度仅为钢铁的五分之一(Kevlar密度为每立方厘米1.44克,钢铁密度为每立方厘米7.859克),而受到人们的重视。
由于凯夫拉品牌产品材料坚韧耐磨、刚柔相济，具有刀枪不入的特殊本领。
在军事上被称之为"装甲卫士 "。
二，应用反坦克武器的出现，又促使人们改进坦克、装甲车的装甲性能。
通常要提高坦克、装甲车的防护性能，就要增加金属装甲的厚度，这样势必影响它的灵活机动性能。
"凯夫拉"材料的出现使这个问题迎刃而解，坦克、装甲车的防护性能提高到了一个崭新的阶段。
与玻璃钢相比，在相同的防护情况下，用"凯夫拉" 材料时重量可以减少一半，并且"凯夫拉"层压薄板的韧性是钢的3倍，经得起反复撞击。
"凯夫拉"薄板与钢装甲结合使用更是威力无比。
如果采用"钢枣芳纶枣钢"型复合装甲，能防穿甲厚度为700毫米的反坦克导弹，还可防中子弹。
目前，“凯夫拉”层压薄板与钢、铝板的复合装甲，不仅已广泛应用于坦克、装甲车，而且用于核动力航空母舰及导弹驱逐舰，使上述兵器的防护性能及机动性能均大为改观。
"凯夫拉"与碳化硼等陶瓷的复合材料是制造直升飞机驾驶舱和驾驶座的理想材料。
芳纶简介介绍
CHAPTER 02
芳纶的制造工艺与技术
聚合反应工艺
1
聚合反应是制造芳纶的第一步，它涉及到将小分 子单体转化为高分子聚合物的过程。
2
聚合反应的种类包括本体聚合、溶液聚合和乳液 聚合等，其中本体聚合是最常用的方法。
3
本体聚合过程中，单体在引发剂的作用下发生聚 合反应，生成预聚物，然后进一步生成高分子聚 合物。
性质
芳纶具有高强度、高模量、低密度、耐磨、耐高温、耐化学腐蚀等优异性能，广泛应用于国防军工、 航空航天、电子信息等领域。
芳纶的起源与发展
起源
20世纪60年代，美国杜邦公司首先研发成功芳纶纤维，并实现了工业化生产。
发展
随着技术的不断进步和应用的拓展，芳纶的品种不断丰富，性能也不断提升。目前，全球范围内，芳纶的生产技 术和市场已经高度成熟。
耐磨性好
芳纶的耐磨性也较好，能够抵抗反复摩擦和磨 损。
抗疲劳性
芳纶具有较好的抗疲劳性，能够在反复弯曲或扭曲的情况下保持强度和稳定性 。
热稳定性
耐高温
01
芳纶具有较好的耐高温性能，能够在高温下保持稳定
，不会发生变形或损坏。
耐低温
02 芳纶也具有较好的耐低温性能，能够在低温下保持稳
定，不会发生脆化或损坏。
高性能芳纶的开发
提升产品性能
通过优化原料配方、调整工 艺流程和加强生产管理等措 施，提高芳纶产品的性能， 以满足不同领域对高性能芳
纶的需求。
加强研发创新
加大对高性能芳纶的研发力 度，探索新的制备技术、增 强纤维结构与性能的关系， 以及开展应用研究，推动高
性能芳纶的持续发展。
拓展应用领域
积极拓展高性能芳纶在航空 航天、汽车、电子、能源等 领域的应用，以满足不断增 长的市场需求。
芳纶的性能、应用和生产
３９ 高压气瓶 ． 用芳纶环氧／ 外全胆热塑性塑料内料的全复介材 料高压气瓶， 可用砖盛装清洁能源— 天然气， 它比
钢质气瓶减重 １２以上， ／ 安全可靠 不会产生杀伤性
金属碎片。
芳纶可用于制作防弹制品， 如芳纶与金属复合装 甲板， 芳纶与陶瓷复合装甲板已广泛用于防弹装甲 车， 防弹运钞车， 防弹头盔上。高档防弹芳纶的无纬 布与高性能的聚乙烯薄膜制成的软质防弹背心， 比超 高相对分子质量的聚乙烯纤维的防弹性能和耐热性
首先是聚酷的氨解， 可将聚醋和乙二醇在加热条 件下通人氨气， 可得固态的对苯二甲酞胺， 其反应简
式为 ：
纶生产线。上海合纤研究所， 沈阳市红星密封材料厂 等单位研制和生产的芳纶的性能接近国际先进水平， 在防弹衣， 阻燃制品， 飞机结构材料等方面已开始应
｛ ０－ ｏ｝ （）０ Ｈ２ 迄卜Ｃ 。 ２０ Ｃ ｏ
芳纶的性能、 应用和生产
黄兴 山‘
（ 仪征化纤股份公司， 江苏仪征， ９０ ２ ０） １
摘要 芳纶是高功能纤维中的一种。介绍了它们的性能和应用， 说明了它们在国内外的现状和展望。芳纶及其原料
的生产过程也作了简要介绍 。 关越词 芳纶 性能 应用 生产过程 原料
纤维的 １ 倍以上。它的稳定性很好 ， １０℃ 温度 ０ 在 ５
能更好 ３４ 汽车工业 ． 由于对位芳纶的相对密度小， 对橡胶有良好的枯
３１ 代替石棉 ． ０
因为石棉对环境有严重影响， 有关部门早就在寻 求石棉的代用品， 目前芳纶可成功地加以代用。可将
芳纶长丝切断， 磨碎， 制成“ 浆料（ ｌ ， ｐ ｐ 即可制成汽 ｕ）
车上的制动器的衬垫和垫圈， 以代替石棉制品 ３ｕ 运动器材 ． 充分利用芳纶高温、 耐热、 耐疲劳等特性， 以制作 运动条件苛刻的拳击手套， 登山鞋靴， 赛车车体， 赛马 头盔等。还可用于制作网球拍 ， 滑雪板， 滑雪捍 雪 橇， 弓箭， 弓弦， 钓鱼杆， 风筝骨架和高尔夫球棍等
芳纶简介介绍
01
全球芳纶市场竞争格局多样化，既有大型跨国企业，也有中小
型创新型企业。
技术创新成为竞争关键
02
随着芳纶应用领域的拓展，技术创新成为企业竞争的关键，拥
有核心技术和创新能力将成为企业发展的核心竞争力。
合作与兼并重组成为趋势
03
面对激烈的市场竞争，企业间合作与兼并重组成为趋势，有利
于提高产业集中度和竞争力。
阻燃性
芳纶具有优异的阻燃性能，不易燃烧 ，且燃烧过程中不会释放有毒气体。
由于其阻燃性，芳纶在消防、石油化 工、电力等领域被广泛应用，可有效 降低火灾风险。
绝缘性
芳纶具有优良的绝缘性能，不易导电，可用于制造绝缘材料 和电线电缆的绝缘层。
由于其绝缘性，芳纶在电子、通信、航空航天等领域有广泛 应用，可保证设备的安全运行。
市场拓展和产业升级
01
02
03
扩大应用领域
积极开拓芳纶在建筑、纺 织、环保等领域的应用， 扩大市场份额。
产业升级转型
推动传统芳纶产业向高端 化、智能化、绿色化转型 ，提高产业附加值。
国际市场拓展
加强国际合作与交流，开 拓国际市场，提高芳纶产 业的国际竞争力。
环境友好生产和可持续发展
绿色生产技术
推广环保生产技术，降低 芳纶生产过程中的能耗和 污染物排放，实现清洁生 产。
04
芳纶的生产工艺和制造技术
生产工艺
聚合反应
通过聚合反应将小分子 单体转化为高分子聚合 物，是芳纶生产的基础
步骤。
纺丝
将聚合物溶液或熔体通 过纺丝机形成纤维，经 过后处理得到芳纶纤维
。
化学处理
根据需要，对纤维进行 化学处理，如氧化、还 原、氯化等，以改变纤
芳纶纤维资料
COCl
HN
NH OC
CO
n
2020/11/6
突出特点：
耐高温性能好，高温下的强度保持率好、抗氧化 性、耐水性良好等，主要用作耐高温材料。
缺点：强度、模量低。 用途：耐高温防护服、消防服和军服等。
2020/11/6
芳纶1414的制备
PPTA 树脂的合成先将PPDA 溶于含5% CaC12的N-甲基毗咯 烷酮(NMP) 中, 并冷却至-10℃以下, 然后, 通过精密计量装置 将等摩尔的PPDA一NMP溶液和TPC送入双螺杆反应器进行低温溶 液缩聚, 反应生成物经沉析、水洗、干燥后, 即为PPTA 树脂。 制得树脂比浓对数豁度必须大于6.0 (制备高强度纤维的先决条 件) , 其形态结构和灰分含量应符合纺丝的要求(确保顺利纺丝 的关键之一)。
芳纶纤维
严妍
1 芳纶的简介 2 芳纶的分类 3 主要的产品及其制备 4 芳纶的应用 5 研究方向
芳纶纤维
芳纶全称为"芳香族聚酰胺纤维",是一种新型高科 技合成纤维，诞生于20世纪60年代末。有很多品种，如 Aramid fiber（帝人芳纶的商品名为 Twaron，杜邦公司 的商品名为Kevlar），芳纶纤维主要分为对位芳酞胺纤 维(芳纶1414 )和间位芳酞胺纤维(芳纶1313 )。
芳纶
芳纶划分的方法
• 第一种命名方法根据结构划分，分为对位芳纶和间位芳纶、邻位芳纶。对位芳纶的单体是 对苯二甲酸和对苯二胺，单体的上的功能团为对位，聚合得到的链段比较规整，耐高温性 能好，强度、高模量。对位芳纶主要有以杜邦的Kevlar系列产品为代表。间位芳纶的单体是 间苯二甲酸和间苯二胺，单体的上的功能团为间位，聚合得到的链段呈锯齿型，耐高温， 但强度模量都略低。间位芳纶主要有以杜邦的Nomex系列产品为代表。邻位芳纶的单体是 邻苯二甲酸和邻苯二胺，单体的上的功能团为邻位。邻位芳纶主要有以杜邦的Korex系列产 品为代表。
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，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，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
• 3、稳定的化学性质
• 间位芳纶具有优异的耐大多数化学物质的性能，可耐大多数高浓度的无机酸，常温下耐碱性能好。
芳纶特点
• 4、耐辐射性
• 间位芳纶的耐辐射性能十分优异。例如在1.2×10-2 w/in2紫外线和1.72×108rads的γ射线的长时间照射下， 其强度仍保持不变。
芳纶及其复合材料产品在体育器材上的应用
芳纶及其复合材料产品在体育器材上的应用1. 引言1.1 芳纶及其复合材料简介芳纶是一种高强度、高模量、轻质的合成纤维，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性，是一种理想的增强材料。
芳纶具有良好的耐热性能，可以在高温环境下保持稳定的力学性能，是许多高温应用领域的理想选择。
芳纶的热膨胀系数非常低，使其在高温条件下保持较好的尺寸稳定性。
芳纶具有优异的化学稳定性，可以耐受酸、碱等各种腐蚀介质的侵蚀，保持良好的机械性能。
与其他合成纤维相比，芳纶的抗拉强度非常高，是一种理想的结构材料。
由于芳纶的优秀性能，它被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
在体育器材领域，芳纶通常作为增强材料与树脂复合，制成各种性能优良的复合材料，用于制造高档运动器材，如高尔夫球杆、网球拍、自行车框架等。
芳纶复合材料具有优异的强度、刚度和耐磨性，能够满足运动器材在高强度、高速运动中的要求，提供更好的性能和可靠性。
1.2 体育器材的材料选择重要性体育器材的材料选择在体育器材的设计与性能方面起着至关重要的作用。
不同的材料具有不同的性能和特点，可以影响到体育器材的重量、强度、耐久性和灵活性等方面。
选用适合的材料可以提高体育器材的质量和性能，同时也可以减少运动员的受伤风险。
在体育器材制造过程中，材料的选择必须考虑到器材所承受的力量、运动方式以及运动员的需求。
对于需要高强度和耐久性的器材，通常会选择具有良好抗拉强度和硬度的材料；而对于需要轻量和柔韧性的器材，就需要选用轻量且具有一定弹性的材料。
材料的选择还可能影响到器材的稳定性和使用寿命。
选用质量较差的材料可能导致器材易损坏、易变形或易断裂，从而影响运动员的运动效果和安全性。
在体育器材的制造过程中，材料的选择不仅仅关乎产品的质量，还关乎运动者的安全和体验。
体育器材的材料选择是体育器材设计和制造过程中的核心环节，对于提升体育器材的性能和品质至关重要。
2. 正文2.1 芳纶在体育器材上的应用芳纶是一种高性能合成纤维，具有优异的强度、刚性和耐磨性，广泛应用于体育器材领域。
塑料原材料作业——芳纶简介
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2
自我介绍
聚对苯二甲酰对苯二胺 英 文 名 Poly(PPhenyleneterephthalamide)， 简称PPTA 。 化学结构式：
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树脂制备方法
在装有N-甲基吡咯烷酮的聚合釜中,加入氯化铝(为 投料量的1.2～1.8%)及吡咯(吡咯/对苯二胺=0.6～1.2 摩尔),然后加入对苯二胺,溶解后分两步加入对苯二甲 酰氯粉末(对苯二胺浓度为0.20～0.45摩尔/升,酰氯过 量0.30～2.5%),在氮气保护、常压下进行搅拌反应,反 应温度维持在-5℃～80℃,聚合物特性粘度为5.5～6.0.
4 其他特性
一，优良的机械特性，二，超强的耐辐射性，三， 极佳的电绝缘性，四，介电常数很低。
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防弹纤维—芳纶 防弹纤维 芳纶1414 芳纶
外观呈金黄色，貌似闪亮的金属丝线，实际上 是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。 1 机械性能
强度是优质钢材的5～6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2～3 2 1/5 1414 倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5。（芳纶1414的 强韧性也使其裁切与加工异常困难，需要昂贵的专用工具）。
1 热稳定性
最突出的特点就是耐高温性能好，尺寸稳定性极 佳，在250℃左右的热收缩率仅为1%。
2 阻燃性
极限氧指数大于28%，属于难燃纤维，不助燃， 有自熄性。
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3 化学稳定性
酰胺键连接芳基所构成的线型大分子，其晶体 中，氢键在两个平面内排列成三维结构，这种较强 的氢键作用使得其化学结构异常稳定，可耐大多高 浓无机酸及其它化学品的腐蚀、抗水解作用和蒸汽 腐蚀。
芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用
芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用摘要：本文对芳纶的品种、合成及加工方法、应用做了一个简要的介绍，并对不同品种的芳纶、及芳纶的不同合成及加工方法做了一个简单的对比。
对芳纶的加工类型提出一种分级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行描述及分析。
关键词：芳纶、液晶、合成、加工、分级理论、应用Aramid and its Synthesis、Process、ApplicationAbstract：This paper introduces several kind of aramids,and their synthesis and processing methods. To study process of aramid better, A theory of classification is put forward.Process type of aramid is divided three kinds.By this method,we also introduce the application of aramid.Keyword：Aramid、Liquid Crystal、Synthesis、Process、A Theory of Classification、Application前言芳纶是一种新型高科技合成材料，是芳香族聚酰胺的统称。
相对于尼龙6、尼龙66等普通聚酰胺材料，因为分子链上相对较为柔软的碳链为刚性的苯环结构所代替。
芳香族聚酰材料其结构的特性，呈现溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶，因此芳纶具有超高强度、高模量和耐高温等优良性能。
芳纶目前已被广泛应用于国防军工、及航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。
如芳纶防弹衣、头盔，宇宙飞船、飞机等基体材料等等。
据估计，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%。
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1 热稳定性
最突出的特点就是耐高温性能好，尺寸稳定性极 佳，在250℃左右的热收缩率仅为1%。
2 阻燃性
极限氧指数大于28%，属于难燃纤维，不助燃， 有自熄性。
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3 化学稳定性
酰胺键连接芳基所构成的线型大分子，其晶体 中，氢键在两个平面内排列成三维结构，这种较强 的氢键作用使得其化学结构异常稳定，可耐大多高 浓无机酸及其它化学品的腐蚀、抗水解作用和蒸汽 腐蚀。
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详解
聚对苯二甲酰对苯二胺纤维
--------0703034235.王辉 王辉
Contents
1. 2. 3. 4.
露一小脸 自我介绍 才艺展示 大显身手
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1 露 “一小脸”
→
→ →
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பைடு நூலகம்
2 热性能
连续使用温度范围极宽，在-196℃至204℃范围内可长期 正常运行。在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分 解不熔化，耐热性更胜芳纶1313一筹。
3 其他性能与芳纶1313相似
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4 大显身手
芳纶以其优良的性能，在现代化建设之中，被 广泛的应用，下面我们具体了解。
溶解后分两步加 入对苯二甲酰氯 粉末(对苯二胺 浓度为0.20～ 0.45摩尔/升,酰 氯过量0.30～ 2.5%)
在氮气保护、常 压下进行搅拌反 应,反应温度维持 , 在-5℃～80℃。
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聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的制备
基于聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的纤维，商品名 凯夫拉（Kevlar），中国人称之为芳纶。
1
特种防护服。 芳纶1313织物遇火时不燃烧、不滴 熔、不发烟，具有优异的防火效果。尤其 在突遇900-1500℃的高温时，布面会迅 速碳化及增厚，形成特有的绝热屏障，保 护穿着者逃生。
2
高温过滤材料。 芳纶1313的耐高温性、尺寸稳定性 以及耐化学性，使其在高温滤材领域占据 主导地位。芳纶滤材广泛用于化工厂、火 电厂、炼焦厂、冶炼厂、沥青厂、喷漆厂 以及电弧炉、油锅炉、焚化炉的高温烟道 和热空气过滤，既能有效除尘，又能抵抗 有害烟雾的化学侵蚀，同时有助于贵重金 属的回收 蜂巢结构材料。 用芳纶1313结构材料纸可制作仿生型 多层蜂巢结构板材，具有突出的强度/重量 比和刚性/重量比（约为钢材的9倍），其质 量轻、耐冲击、抗燃绝缘、耐腐蚀耐老化以 Company Logo 及良好的透电磁波性等特点。
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2
自我介绍
聚对苯二甲酰对苯二胺 英 文 名 Poly(PPhenyleneterephthalamide)， 简称PPTA 。 化学结构式：
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树脂制备方法
在装有N-甲基吡咯烷酮的聚合釜中,加入氯化铝(为 投料量的1.2～1.8%)及吡咯(吡咯/对苯二胺=0.6～1.2 摩尔),然后加入对苯二胺,溶解后分两步加入对苯二甲 酰氯粉末(对苯二胺浓度为0.20～0.45摩尔/升,酰氯过 量0.30～2.5%),在氮气保护、常压下进行搅拌反应,反 应温度维持在-5℃～80℃,聚合物特性粘度为5.5～6.0.
4 其他特性
一，优良的机械特性，二，超强的耐辐射性，三， 极佳的电绝缘性，四，介电常数很低。
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防弹纤维—芳纶 防弹纤维 芳纶1414 芳纶
外观呈金黄色，貌似闪亮的金属丝线，实际上 是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。 1 机械性能
强度是优质钢材的5～6倍，模量是钢材或玻璃纤维的2～3 2 1/5 1414 倍，韧性是钢材的2倍，而重量仅为钢材的1/5。（芳纶1414的 强韧性也使其裁切与加工异常困难，需要昂贵的专用工具）。
对位芳酰胺纤维（PPTA） 对位芳酰胺纤维（PPTA）
→芳纶 芳纶1414 芳纶
取代基位置
芳纶
间位芳酰胺纤维（PMIA） 间位芳酰胺纤维（PMIA）
→芳纶1313
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3 才艺展示 防火纤维—芳纶1313
柔软洁白、纤细蓬松、富有光泽的纤维，外观与 普通化纤并无二致。
方程式：
nC6 H4 (COCL2 + nC6 H4 (NH2 )2 )
催化剂
=
+ 2nHCL
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工艺流程
3 2 1
装有N-甲基吡咯 烷酮的聚合釜中
加入氯化铝(为投料 量的1.2～1.8%)及 吡咯(吡咯/对苯二 胺=0.6～1.2摩尔) .加入对苯二胺,
工 艺 流 程
1
将PPTA溶解 于热浓硫酸 中，直到液 晶固体浓度 打重量20% 止。
2
PPTA-硫酸溶 液通过干喷 丝醉喷到混 凝浴中（干 喷-湿纺）
3
用氢氧化钠水 溶液中和纤维 ，继之水洗， 干燥，制成 Kevlar纤维。
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芳纶分类
总之，芳纶纤维凭借其优良的性能，卓越的品质在 社会生产的各个领域都留下了他的足迹。各种各样 的优秀材料组成了我们五彩缤纷的世界。。 Company Logo
让我们更加为我们的专业而自豪，因为我们的存在， 世界更精彩！ Company Logo
聚对苯二甲酰对苯二胺发展史
美国杜邦公司最早开发出聚间苯二甲酰间二胺(Nomex)纤 维，1972年又成功地开发了聚对苯酰胺(Kevlar-29)和聚对苯 二甲酰对苯二胺(Kevlar-49)纤维。荷兰阿克苏公司和杜邦公司 的专利纠纷解决后，阿克苏公司积极开发芳族聚酰胺Twaron 纤维，建有5000吨生产装置。该公司还打算和住友化学公司 合作在日本建设芳族聚酰胺工厂。日本帝人公司在松山工厂生 产Technora芳酰胺纤维，该公司准备与德国赫斯特公司合作在 德国生产芳酰胺纤维。目前全世界聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 产量约6万吨。
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芳纶1414被用于h 制作防弹衣、防弹头盔 等防爆装备。芳纶纤维， 能将子弹冲击的能量吸 收并分散转移到编织物 的其它纤维中去，避免 造成“钝伤”
芳纶1414特别适合作高速 在航空航天方面，芳 纶纤维树脂基增强复合材 行驶或超重负载的汽车和飞机 料用作宇航、火箭和飞机 强化型轮胎帘子线使用，具有 的结构材料，可减轻重量， 很大发展前途。目前世界几大 增加有效负荷，节省大量 轮胎巨头米其林、固特异、倍 耐力等公司都已采用芳纶1414 动力燃料。 作为轮胎帘子线，大量用于高 级轿车领域。 Company Logo
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