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。间位芳酰胺纤维的品种有Nomex、Conex、Fenelon纤维等。美国杜邦生产的Kevlar纤维，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多个牌号，每个牌号又有数十种规格的产品。杜邦公司在去年宣布将扩大Kevlar纤维的生产能力，该扩建项目预计在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳纶生产的知名企业也不甘示弱，纷纷扩产或联合，并积极开拓市场，希望成为这个朝阳产业的生力军

芳纶纤维在高性能纤维世界中有独特地位。它是强度很高的纤维——以相同重量为基础，是钢材强度的5倍；其另一种卓越性能是极高的比张力模量（抗拉伸）——其韧度是最常用的增强纤维E-玻璃纤维的三倍。

它具有固有的不可燃性，连续使用温度范围极宽，由﹣320。F（﹣196。C）到400。F（204℃）。可耐受超过1000°F（538℃）的材料作有限度接触。

芳纶KEVLAR是杜邦公司独一无二的aramid纤维系列的注册商标，有四种类型的产品出售——芳纶KEVLAR 29、KEVLAR129、KEVLAR 49、KEVLAR 149。

芳纶是用于增强子午线轮胎及其机械用橡胶制品，如软管、输送带及动力传送皮带而专门设计制造的品种。芳纶的工业专门用途，例如绳索、缆绳、防弹织物、涂层织物、

带子、幅料、以及石棉代用品。芳纶KEVLAR 49是高模量纤维，专门用于塑料制件之增强，包括从飞机螺旋桨及船壳直到汽车车身及滑雪板。

二、可取代多种材料

其他许多用途的工业织物纤维，无论合成的与天然的，都逐渐由芳纶29取代，包括工业用途中要求强度、耐拉伸、撕裂、穿刺及耐热的场合。其实例有飞机救生滑板、矿井空气循环管道、充气船筏、以及洒出石油回收栏等。

（1）在许多用途中，钢材真正遇到了劲敌——芳纶纤维，包括由子午线轮胎和装甲板到船舶锚链和天线拉线。由于其在空气中密度为钢材的1/5（在水中为1/20）并具有更优强度，芳纶纤维在要求轻体、耐疲劳寿命、耐腐蚀、不导电、以及操作性等条件的用途中，正在取代钢材。

（2）玻璃纤维在许多塑料增强用途中逐渐被KEVLAR 49所取代。芳纶纤维的密度比玻璃纤维低43％。此外，以相同重量计，KEVLAR 49是E-玻璃强度的两倍半，韧度是三倍。还有，用芳纶的复合材料比玻璃纤维复合材料更为耐久，因为aramid纤维的抗损坏、疲劳、振动及防开裂传播的性能较优。这就是KEVLAR 49复合材料能用于飞机和导弹以及船艇和运动器材方面的原因。

（3）由于石棉对健康的危害性，寻找可行的代用品的需求不断增加，芳纶纤维可通过几种方式代用。现在KEVLAR 29已用于高温用途中，例如垫片、制动器内衬、以及其他摩擦材料、泵的填料、织物、密封材料以及酚醛塑料。

（4）铝板也逐渐被KEVLAR 49复合材料代替，主要用于飞机和航海工业。用KEVLAR 49增强的复合材料与铝材相比，强度更高、密度更低、制造成本也低。

（5）由石墨纤维与KEVLAR 49配合使用成为一种混合的复合物，可以得到均衡的单用任何一种增强纤维都不能达到的性质。KEVLAR 49和石墨的混合复合物用于制造多种飞机部件。

三、基本用途

芳纶aramid纤维的效能是拯救生命、节省能量，并可符合一大批重要用途所需的规格。用KEVLAR 129和KEVLAR 149织造的的轻体隐蔽式护身铠甲，已使警察军人等的伤亡人数减少。用芳纶aramid增强的轮胎，不仅可以改善乘坐舒适性，还有体轻和较低滚动阻力的好处。将KEVLAR 49用于飞机、船艇、导弹、以及汽车，可以减轻重量、提高性能、降低燃料费用。主要用途包括：

（1）飞机

（2）航天

（3）一般工业

（4）航海

（5）人身防护

（6）绳索及绳缆