芳纶纤维概述

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芳纶纤维的密度

芳纶纤维的密度
芳纶纤维是一种聚酯纤维，它以芳香族聚氯乙烯（PVF）为原料制成。

芳纶纤维具有优良的耐磨性、耐腐蚀性以及低吸水性。

它的细度很高，可以在细小的间隙中运动，同时由于其自身的弹性和柔韧性，可以保持原有形状。

此外，它的物理和机械性质极其优良，可承受极大的变形，并显示出优异的寿命。

就密度而言，芳纶纤维的密度约为1.38-1.45g/cm3，比印染纤维稍稠密，但仍相对较轻，可以帮助消除衣服的压迫感。

同时，芳纶纤维的表面比较光滑，可以提高柔软度和活动性，且不易皱褶，是制作衣物的理想材料。

此外，芳纶纤维还具有非常高的抗紫外线能力，可以有效地阻止晒斑，维持衣物的柔美和色泽。

它在艺术设计方面也得到了广泛应用，可以基于不同的设计要求精心定制芳纶纤维，从而提供更多样化的产品。

总之，芳纶纤维具有优良的物理和机械性质，其密度约为1.38-
1.45g/cm3，比其他纤维类型更加轻盈，更易于清洁。

它能有效提供应力平衡，抵抗强烈的环境条件，维持衣物的色泽，是制作衣物的首选材料。

芳纶纤维

芳纶纤维
严妍
1
芳纶的简介芳纶的分类主要的产品及其制备
2
3
4
芳纶的应用
研究方向
5
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 )。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。
称为非石棉纤维橡胶垫片，或称为无石棉垫片、代石棉垫片。其主要
增强材料为代石棉纤维、无机纤维、碳/石墨纤维等。
2014-6-6
特点
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。
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芳纶制的绳防弹衣
2014-6-6
轮胎
芳纶的阻燃布
航空航天和军需工业上的应用
芳纶可用于制作大型飞机的二次结构材料，如机舱门、窗、机翼、整流罩体表面等，也可制作机内天花板、舱壁等，
可减轻其质量。芳纶复合材料
可制造导弹的固体火箭发动机壳、压力容器、宇宙飞船驾驶
舱、潜艇、防弹装甲车、防弹
n
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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。

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。

芳纶纤维的种类

芳纶纤维的种类
芳纶纤维是一种高性能合成纤维，具有优异的力学性能、耐热性、耐
化学性、耐磨性和阻燃性等特点，被广泛应用于航空航天、军事、汽车、建筑、电子、体育用品等领域。

根据不同的生产工艺和用途，芳
纶纤维可以分为以下几种类型：
1. 聚对苯二甲酰胺纤维（简称Kevlar）
Kevlar是一种由杜邦公司开发的聚对苯二甲酰胺纤维，具有极高的强度、模量和韧性，比钢铁还要轻，是目前世界上最强的合成纤维之一。

Kevlar广泛应用于防弹衣、防刺衣、安全带、轮胎、船舶、航空航天
等领域。

2. 聚苯硫醚纤维（简称PPS）
PPS是一种由日本东丽公司开发的聚苯硫醚纤维，具有优异的耐热性、耐化学性和耐磨性，可在高温、高压、强酸、强碱等恶劣环境下长期
使用。

PPS广泛应用于汽车、电子、电力、化工等领域。

3. 聚苯醚酮纤维（简称PEEK）
PEEK是一种由美国维斯塔公司开发的聚苯醚酮纤维，具有极高的强度、模量和耐热性，可在高温、高压、强酸、强碱等恶劣环境下长期使用。

PEEK广泛应用于航空航天、医疗、电子、汽车等领域。

4. 聚苯乙烯纤维（简称PSF）
PSF是一种由中国生产的聚苯乙烯纤维，具有良好的耐热性、耐磨性
和阻燃性，可用于制作防火服、防火窗帘、防火毯等防火材料。

5. 聚苯醚纤维（简称PES）
PES是一种由德国拜尔公司开发的聚苯醚纤维，具有良好的强度、模
量和耐热性，可用于制作高温过滤材料、电缆绝缘材料、汽车零部件等。

总之，芳纶纤维具有广泛的应用前景和市场潜力，随着科技的不断进
步和工艺的不断改进，相信芳纶纤维的性能和品质将会不断提高，为
人类的生产和生活带来更多的便利和安全。

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，

芳纶纤维

芳纶纤维的研究现状及其发展展望摘要芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称，国外商品牌号叫凯芙拉（Kevlar）纤维，我国命名为芳纶纤维。

芳香族聚酰胺纤维最早开发于20世纪60年代初，1962年美国杜邦公司率先研制出商品名为“Nomex”的间位芳纶，并于1967年开始工业化生产；1966年又研制出商品名为“Kevlar”的高性能芳纶，并于1971年开始工业化生产；目前全球从事芳纶1414生产的厂家主要有美国杜邦公司(Kevlar)、日本帝人公(Twaron、Technora)、俄罗斯耐热公司(Pycap)等。

我国芳香族聚酰胺纤维的研制始于20世纪70年代。

从上世纪80年代开始，我国还进行了芳纶I(芳纶14)和芳纶Ⅲ(一种新型芳香族共聚酰胺纤维)的研究，但仅限于小试和中试阶段，未能实现规模化生产。

多年来，我国一直致力于高性能芳纶国产化、规模化的技术开发。

芳纶纤维是综合性能优异，性价比理想的有机耐高温纤维，在先进复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。

芳纶纤维产业将迎来大发展，将成为世界上应用量最大、用途最广的高性能纤维。

关键词：芳纶，生产工艺，市场分析，前景The Present Situation and The Outlook of Aramid FiberABSTRACTAromatic polyamide fiber is of aramid fiber collectively, foreign goods brand called kay fulla (Kevlar) fiber, our country named aramid fiber.Aromatic polyamide fiber the earliest development in the early 1960s, in 1962 the United States dupont takes the lead in developing a commodity, called "Nomex" between a aramid, and in 1967 started to industrial pro- duction; 1966 years and developed the goods, called "Kevlar" high per- formance of aramid, and in 1971 started to industrial production; Now engaged in the production of aramid 1414 global manufacturer mainly Amer- ican dupont (Kevlar), Japanese emperor people male (Twaron, Technora), Russia (Pycap) heat.The development of aromatic polyamide fiber in our country the devel- opment began in the 1970s. Since the 1980s, China is still the aramid I (aramid 14) and aramid Ⅲ (a new type of aromatic polyamide fiber), but only for small and pilot phase, failed to realize large-scale production. For many years, our country has been committed to the localization of high performance, large scale aramid fiber technology development.Aramid fiber is variety performance is excellent, price ideal organic high temperature resistant fiber, in advanced composite materials, bull- etproof products, building materials, special protective clothing, elec- tronic equipment etc has wide application prospects. Aramid fiber indu- stry will have big development, will become the world's largest appli- cation , use is the most extensive high performance fibers.KEY WORDS: Aramid, Production process, Market analysis, prospects目录第1章绪论 (2)1.1 芳纶纤维的概述 (2)1.1.1 芳纶纤维的定义 (2)1.1.2 芳纶纤维的分类 (2)1.2 芳纶纤维的特点 (2)1.3 芳纶纤维的应用 (3)1.3.1 在航空航天及军事方面的应用 (4)1.3.2 在民用工业方面的应用 (4)第2章芳纶纤维的生产工艺 (6)2.1 间位芳纶纤维的生产工艺 (6)2.1.1 聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物的制备 (6)2.1.2 芳纶1313纤维的制备 (7)2.2 对位芳纶纤维的生产工艺 (8)第3章芳纶纤维的发展现状 (11)3.1国外芳纶纤维的发展现状 (11)3.1.1 国外芳纶纤维的发展史 (11)3.1.2国外芳纶纤维的生产 (11)3.2 我国芳纶纤维的发展现状 (13)3.2.1 我国芳纶纤维的发展史 (13)3.2.2 国内芳纶纤维的生产 (13)3.3 我国芳纶纤维的消费现状及预测 (14)3.4 我国芳纶纤维的进出口情况 (15)3.5 我国芳纶纤维的发展现状 (16)3.6 国内外芳纶纤维的发展展望 (16)结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)基于因特网的注塑模具智能设计系统 (30)前言芳纶是芳香族聚酰胺类纤维的总称。

芳纶纤维的分子式

芳纶纤维的分子式一、芳纶纤维简介芳纶纤维是一种聚合物纤维，它具有极高的强度、耐热性和耐化学腐蚀性。

它是由芳香环和酰亚胺基团组成的。

芳纶纤维的分子式是(C14H10N2O2)n，其中n代表重复单元的数量。

二、芳纶纤维的分子式解析分子式 (C14H10N2O2)n 可以分解为四个组成部分，分别是C14H10、N2、O2和n。

下面将对这四个部分进行解析。

1. C14H10C14H10代表芳纶纤维分子中含有14个碳原子和10个氢原子。

C14H10是一个芳香环，由苯环和取代基组成。

苯环是由6个碳原子和 6 个氢原子构成的环状结构。

芳纶纤维中的苯环通过共价键连接在一起，形成一个长链。

2. N2N2代表芳纶纤维分子中含有2个氮原子。

氮原子是芳纶纤维中的酰亚胺基团的组成部分。

酰亚胺基团是由一个碳原子、两个氮原子和一个氧原子构成的。

3. O2O2代表芳纶纤维分子中含有2个氧原子。

氧原子与碳原子和氮原子形成键连接，稳定纤维结构。

4. nn代表芳纶纤维分子中重复单元的数量。

芳纶纤维通过聚合反应形成高分子链，重复单元不断重复连接形成长链结构。

重复单元的数量n决定了芳纶纤维的长度。

三、芳纶纤维的结构与性质芳纶纤维的分子式确定了其特殊的结构和优秀的性质。

芳纶纤维中的芳香环使其具有较高的强度和刚性，适用于许多高强度应用。

酰亚胺基团的存在使芳纶纤维具有良好的耐热性和耐化学腐蚀性。

芳纶纤维的结构和性质主要有以下几个方面：1. 高强度和刚性芳纶纤维由于芳香环的存在，具有较高的强度和刚性。

其强度比钢高5倍，模量比钢高2倍，是一种理想的高强度纤维材料。

芳纶纤维在应用中被广泛用于制造高强度的复合材料，如航空航天领域的复合材料结构件。

2. 耐热性芳纶纤维在高温下仍能保持良好的性能。

其可以在500℃的温度下长时间使用而不熔化，不发生脆性断裂。

这使得芳纶纤维广泛应用于高温环境中，如航空发动机部件、阻燃服装等领域。

3. 耐化学腐蚀性芳纶纤维对酸、碱和有机溶剂等化学物质具有良好的耐腐蚀性。

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。

芳纶纤维的密度

芳纶纤维的密度
芳纶纤维，又称玻璃芳纶纤维，是一种具有高强度、较大的抗拉
强度和高耐热性的工程纤维，它是在碳酸铵铜盐-苯胺体系中，通过水
热反应旋转溶解产生的尖晶石结构。

它具有优异的力学性能，耐腐蚀
性能和耐热性，但其表面粗糙度较大。

除此之外，由于它占用少量总
重量，所以也广泛地被用于航天和航空技术领域的结构应用，被认为
是1951年第一次用于军用飞机中的先进材料之一。

芳纶纤维的密度大约为 1.6 g/cubic cm，比同类纤维的密度要低，比碳纤维的密度要高。

芳纶纤维的密度受到多种因素的影响，包括纤
维厚度、纤维类型、纤维含量和纤维结构。

纤维厚度可以改变纤维束
每平方厘米的厚度，从而改变纤维的密度。

纤维类型也会影响芳纶纤
维的密度，如含碳纤维和聚酰胺纤维会使芳纶纤维的密度增加。

纤维
含量也会影响芳纶纤维的密度，随着纤维含量的增加，芳纶纤维的密
度也会增加。

纤维结构也会影响芳纶纤维的密度，根据纤维结构的不同，芳纶纤维的密度会有所不同。

芳纶纤维的密度比常见的其他纤维类型都要低，这种特性使它成
为航空及航天领域首选的结构材料，同时也能够有效减轻飞机重量。

芳纶纤维具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐热性，因此广泛应用于
多个领域，例如低温系统以及夹具、汽车零件、碳纤维增强塑料制品、细纱机上的细纱带、船舶建造、建筑和表面处理、军事武器的零件、
运动器材、轮胎等等。

芳纶纤维特点及应用

芳纶纤维特点及应用芳纶纤维，又称为聚酰亚胺纤维（Polyaramid Fiber），是一种高强度、高模量、耐热、耐化学品腐蚀的合成纤维。

它的英文名称为Aramid Fiber，具有对应力、电子和热量有很好的抵抗性能，因此在航空航天、国防军事、汽车、建筑、体育用品等领域有着广泛的应用。

芳纶纤维的主要特点如下：1. 高强度：芳纶纤维的强度为普通纤维的5-6倍，比钢的强度还要高，是目前最强的合成纤维之一。

2. 高模量：芳纶纤维的模量非常高，使其在受力时能够保持形状稳定，不易变形。

3. 耐热性：芳纶纤维能够在高温下保持良好的性能，能够承受高达400的温度，具有很好的耐火性能。

4. 耐化学品腐蚀性：芳纶纤维能够在强酸、强碱等腐蚀性环境下保持稳定，不受化学品的腐蚀。

5. 耐磨性：芳纶纤维具有很高的耐磨性，不易磨损和断裂，能够保持长时间的使用寿命。

6. 低密度：芳纶纤维的密度比钢和其他合成纤维低，使得使用芳纶纤维制成的材料更加轻便。

芳纶纤维在许多领域有着广泛的应用：1. 航空航天：芳纶纤维因其轻量化、高强度、高模量等特点，被广泛应用于制造飞机、导弹、卫星等航空航天设备中，如制作航空飞行器舵面、发动机零部件等。

2. 国防军事：芳纶纤维的高强度和耐热性使其成为制造防弹衣、制止子弹的优质材料。

其轻量化的特性也能增加士兵的机动性和便携性。

3. 汽车：芳纶纤维可以用于制造汽车内饰、座椅材料以及其他零部件。

其具有良好的阻燃性和耐磨性，在车辆碰撞时，能起到一定的防护作用。

4. 建筑：芳纶纤维因其耐高温性能，被广泛应用于建筑行业中，如消防服装、防火遮阳板等，能够起到防火、隔热的作用。

5. 体育用品：芳纶纤维制成的材料可以用于制作体育用品，比如弓弩、箭杆、网球线、高尔夫球杆等。

其高强度和耐磨性可以提供更好的使用体验。

总之，芳纶纤维以其优异的性能在各个领域得到了广泛的应用，随着技术的不断发展和创新，芳纶纤维的应用领域将会越来越广阔。

芳纶纤维

2. 对位芳香族聚酰胺纤维 (1)聚对苯甲酰胺（聚对胺基苯甲酰）纤维Poly（P-benzamide）聚对苯甲酰胺（聚对胺基苯甲酰）纤维聚对苯甲酰胺（）简称PBA纤维。纤维。简称纤维
NH
CO n
(2)聚对苯二甲酰对苯二胺纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 Poly（P-Phenlene terephthalamide）简称（）简称PPTA纤维纤维
简单流程图第一阶段
第二阶段
1. Kevlar的缩聚工艺 Kevlar的缩聚工艺（1）原料） 1）对苯二甲酰氯） 2）对苯二胺） 3）溶剂）（2）缩聚反应）
（3）操作方式和特点
方式名称操作过程方法特点
间隙缩聚 N2气保护下聚合物单体溶设备利用率低液在反应器中缩聚，液在反应器中缩聚，除去限制大规模生产产物中的盐酸和溶剂（产物中的盐酸和溶剂（聚合物成本低连续缩聚气相缩聚将对苯二胺和对苯二甲酰不需要溶剂氯及氮气在反应器中进行产物纯度高气相缩聚纤维性能高
液晶的基本概念
物质的状态:固态，液态，气态物质的状态:固态，液态，
气态：气态：液态：具有高的流动性，液态：具有高的流动性，构成液体的分子能够在整个体积中自由移动，不具有长程有序，各向同性。移动，不具有长程有序，各向同性。固态：具有一定的形状，固态：具有一定的形状，构成固体的分子或原子在固体中具有有序规整的排列，具有长程有序，具有各向异性。序规整的排列，具有长程有序，具有各向异性。液晶（）：是介于各向同性的液体和完全有序的晶液晶（Liquid Crystals）：是介于各向同性的液体和完全有序的晶）：体之间的一种取向有序的流体，它既有液体的流动性，体之间的一种取向有序的流体，它既有液体的流动性，又有晶体的双折射等各向异性的特征；是一种中间态。的双折射等各向异性的特征；是一种中间态。

芳纶纤维

目录一、芳纶纤维简介 (1)二、芳纶纤维分类 (1)2.1 对位芳纶纤维 (2)2.2 对位芳纶纤维的合成方法 (3)2.3 间位芳纶纤维 (6)三、芳纶纤维的主要用途 (9)3.1 航空航天工业 (9)3.2 IT(信息技术)产业 (9)3.3 国防工业 (9)3.4 汽车工业 (9)3.5 耐热及防护服装 (9)3.6 耐热制品 (10)3.7 制作丝绳 (10)3.8 增强混凝土及复合材料 (10)3.9 高压气瓶 (10)3.10 代替石棉 (10)3.11 运动器材 (10)四、芳纶材料存在的问题 (10)五、改善芳纶纤维及其复合物材料性能的方法 (11)5.1 解决芳纶纤维增强复合材料难加工的问题 (11)5.2 改善芳纶纤维及其复合材料性能的方法 (11)六、芳纶材料在国内外的发展情况 (11)6.1推广应用不断加快 (11)6.2国外发展现状 (13)6.3中国发展现状 (14)6.4国内外生产产量 (15)6.4.1国外生产产量 (15)6.4.2国内生产产量 (16)6.5两大中间体迎来发展良机 (17)6.6市场及发展前景 (18)七、参考文献 (19)一、芳纶纤维简介芳纶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。

它的全称是芳香族聚酰胺纤维。

1974年，美国贸易联合会(U.S，FederalTradeCommission，FTC)将它们命名为“aramidfibers”，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。

芳纶和聚酞胺纤维(如尼龙66纤维)相比，由于在大分子长链中以芳香基代替了脂肪基，链的柔性减小，刚性增大，反映在纤维性能方面则是耐热性能增强，初始模量显著增大。

芳纶

用作复合材料
特别是因其比重小，在某些情况下，可与碳纤维竞争。芳纶1414/碳纤维按不同比例混用后，芳纶1414的压缩特性和碳纤维的耐冲击特性都得到了改善，二者的巧妙配合，是高性能复合材料发展方向之一。
用于高强轮胎帘子线
芳纶1414比重小，强度高，耐热性好，并且对橡胶有良好的粘附性，所以成为最理想的帘子线纤维。目前世界几大轮胎巨头米其林、固特异、倍耐力等公司都已采用芳纶1414作轮胎帘子线，大量用于高级轿车领域。.
芳纶1313

芳纶1313在美国的商品名称叫诺曼克斯（Nomex）。 1967年正式工业化生产。是一种耐高温纤维，由聚间苯二甲酰间苯二胺构成，是目前所有耐高温纤维中产量最大、应用最广的一个品种。
聚间苯二甲酰间苯二胺
芳纶1313的特点

热稳定性。芳纶1313最突出的特点就是耐高,可在 220℃高下长期使用而不老化, 而且尺寸稳定性极佳, 在250℃左右的热收缩率仅为1%,短时间暴露于300℃ 高中也不会收缩、脆化、软化或者融熔,在超过370℃ 的强下才开始分解,400℃左右开始碳化阻燃性。芳纶1313的极限氧指数大于28%,属于难燃纤维,所以不会在空气中燃烧,也不助燃,具有自熄性。电绝缘性。芳纶1313介电常数很低,固有的介电强度使其在高、低、高湿条件下均能保持优良的电绝缘性, 用其制备的绝缘纸耐击穿电压可达到10万伏/mm2,是全球公认的最佳绝缘材料。
聚对苯二甲酰对苯二胺纤维

芳纶1414的制造是采用干-湿法纺丝法干-湿法纺丝是纺丝液从喷丝孔喷出后,先穿过一层5-10mm的空气层,在这一空气层中纤维的喷丝头拉伸倍数较高,因而纺丝速度比湿纺法高得多. 其次,与湿纺相比,干-湿法纺可采用孔眼直径较大的喷丝头,所以能采用浓度较高和温度高的纺丝液.

第10章芳纶纤维

两种干喷混纺装置示意图
第四节凯芙拉纤维的制品
凯芙拉纤维可以制成各种连续长纤维的粗、细纱，并可以纺织加工成各种织物。粗纱和细纱的物理力学性能见表4。粗纱也用于缠绕制品及挤拉成型工艺。芳纶纤维制品的型号和规格见表5；凯芙拉-49织物的性质见表6。凯芙拉-49织物具有高的拉伸性能和低的断裂延伸率。表6所列的有机纤维织物与玻璃纤维织物在结构上很类似，在用途上也有相似的适用性。
表4
凯芙拉-49细钞和粗纱的物理力学性能
性能数值
160 500 无强度损失无强度损失 3170 2720 无模量损失无模量损失 113.6 110.3
在空气中高温下长期使用的温度（℃）分解温度（℃）拉伸强度（MPa）在室温下16个月在50 ℃空气中2个月在100 ℃空气中在200 ℃空气中在室温下16个月拉伸弹性模量（GPa）在50 ℃空气中2个月在100 ℃空气中在200 ℃空气中
燃烧热（KJ/g）
34.8
表5 常用芳纶织物
注:拉伸试验的试样宽度为1cm。
第五节芳纶纤维及其复合材料的应用
芳纶纤维主要用作环氧、聚酯和其他树脂的增强材料，制成各种航空、宇航和其他军事用途的构件。在航空方面：各种整流罩、机翼前缘、襟翼、方向舵、安定面翼尖、尾锥、应急出口系统构件等。在航天方面：火箭发动机壳体和压力容器、宇宙飞船的驾驶舱、氧气、氮气和氦气的容器以及通风管道等。其他军事方面：防护材料，如坦克、装甲车、飞机、艇的防弹板以及头盗和防弹衣等。芳绝增强复合材科可大幅度减轻制品的质量，故在民用工业方面应用也十分广泛，造船工业，体育用品。
(2)聚N ，N，-间苯双-(间苯甲酰胺)对苯二甲酰胺纤维其分子结构式为：

芳纶纤维

凯夫拉防弹衣
据军事专家统计，战场人员伤亡总数的７５％是由低速或中速流弹和炸弹的碎片造成的，而子弹造成的直接伤亡仅占２５％，为了提高作战人员的生存能力，人们对避弹衣的研制越来越重视。

在制造避弹衣的众多防弹材料中，“凯夫拉”纤维后来居上，一跃成为材料技术领域的佼佼者。

用“凯夫拉”代替尼龙和玻璃纤维，可使避弹衣的重量减轻50%：在单位面积质量相同的情况下，其防护力至少可增加1倍，并且具有很好的柔韧性。

用这种材料制成的防弹衣仅重2-3千克，而且穿着舒适，行动方便，很快就被世界上许多国家的军队采用。

“凯夫拉”材料于1935年诞生在美国杜邦公司，它是一种芳香族聚酰胺有机纤维，我国称它为芳纶复合材料，“凯夫拉”有多种化学物质融合而成，其特点是密度高，重量轻，强度高，韧性好，耐高温，乃化学腐蚀，绝缘性能和纺织性好，它于1972年投入工业生产，并付诸实用。

美国用了6年时间，花费了250万元，研制出用“凯夫拉”材料制成的头盔，从而结束了作为美国陆军象征有名的“钢盔”时代。

这种头盔仅重1.45千克，其防弹性能比原标准钢盔高出了33%。

同时，这种新头盔更贴近头部，使用者感觉更加舒适。

知识点三芳纶纤维分析

知识点三芳纶纤维分析
内容需要包括芳纶纤维的性能、特点、各种改性方法、应用领域等芳纶纤维是一种低密度聚芳醚和芳醚-醚醚酮纤维的合成混合物。

芳纶纤维由于具有极高的抗拉断强度，轻质，低储气比重，耐蚀性，弹性，耐老化，耐高温，透气性，柔软性，低摩擦系数，低氧燃烧性，易于染色等优异性能，广泛应用于服装、箱包、鞋帽、汽车等行业。

芳纶纤维的特点：
1.由于结晶结构稳定，原料资源丰富，耐老化性能优良，芳纶纤维具有极高的抗拉断强度、抗拉伸性能、抗折形性能、抗老化性能和耐蚀性，可以长期保持其形状、强度、柔韧性和抗折形性能，较高的静态和动态应力-应变性能；
2.芳纶纤维表面光滑，柔软，质轻，拉伸性能高，营孔性能高，抗水洗性能强，易于染色，色牢度高，耐污性能好，能够承受较大的拉伸及表面加工；
3.芳纶纤维具有良好的低摩擦系数，低氧燃烧性，大面积绝缘，高耐热性和良好的绝缘能力，使其特别适用于各种电子机械结构的制造；。

芳纶纤维介绍

芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber（杜邦公司的商品名为Kevlar），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。

芳纶纤维是重要的国防军工材料，为了适应现代战争的需要，目前，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，目前，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%。

芳纶主要分为两种，对位芳酰胺纤维（PPTA）和间位芳酰胺纤维（PMIA），自20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后，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。

芳纶纤维研究报告

芳纶纤维研究报告芳纶纤维是一种由芳烃组成的合成纤维，它是一种超强度、超伸长、耐高温、耐腐蚀、绝缘性能优越的无机合成纤维。

在现今的科技发展史上，芳纶纤维一直处于最前沿，它为航空、航天、野外实验和其他工程而提供了许多科技上的发展空间。

目前，由于芳纶纤维优良的物理性能，它被广泛用于工业、军事、航空航天等领域。

近年来，芳纶纤维技术的发展有了很大的变化，为实现更高的使用性能、更强的耐磨性和更宽的设计空间奠定了坚实的基础。

本文就芳纶纤维的研究进行深入剖析，以期让读者对芳纶纤维有更深入的认识。

一、芳纶纤维研究现状芳纶纤维是一种由芳香族烃分子链构成的超细纤维。

芳纶纤维具有“超强度、超伸长、耐高温、耐腐蚀”等优良的性能，使其在航空、航天、临床实验等多领域得到广泛使用。

随着技术的进步，芳纶纤维已经实现了从单芳烃到多芳烃的开发，并实现了芳纶纤维改性、复合材料开发等更高水平的技术发展。

（1）芳纶纤维的性能研究芳纶纤维具有卓越的力学性能，特别是拉伸强度、拉伸模量、应变强度和断裂伸长率等指标极具优势。

近年来，对芳纶纤维的强度、耐磨性、耐湿性等性能进行了较为深入的研究，已取得了显著的成果。

一些研究结果表明，芳纶纤维的力学性能比普通合成纤维有显著的提高，在航空、航天和野外实验等环境中有良好的稳定性。

（2）芳纶纤维的复合材料研究芳纶纤维的复合材料的特点是多层接种，每一层都可以实现不同的功能，从而形成多功能综合性复合材料。

由于芳纶纤维表面具有良好的活性，能够很好地与多种无机或有机粘合剂接触，从而实现复合材料的加固、保护和提高性能。

复合材料的应用不仅可以提高纤维的抗环境、抗湿性和耐磨性等性能，而且可以实现结构材料的加工加工，提高结构材料的整体性能。

二、未来研究方向芳纶纤维的性能在技术发展的道路上正在取得更大的新进展，芳纶纤维的未来研究方向也在不断变化。

（1）芳纶纤维表面处理研究芳纶纤维具有极高的弹性和抗水性能，但是表面活性较弱，易受到污垢的污染，严重影响纤维的使用寿命。