芳纶1414
芳纶1414聚合反应方程式
芳纶1414聚合反应方程式芳纶1414是一种高性能合成纤维，具有优异的耐热性、耐化学性和力学性能。
它由对苯二甲酸和对苯二胺通过聚合反应合成而成。
下面将详细介绍芳纶1414的合成反应方程式及其反应过程。
芳纶1414的合成反应方程式如下：对苯二甲酸 + 对苯二胺→ 芳纶1414 + H2O在该反应中，对苯二甲酸和对苯二胺是反应的原料。
当它们在适当的条件下反应时，会发生聚合反应，产生芳纶1414作为主要产物，同时释放水。
芳纶1414的合成反应是通过酸催化剂进行的。
催化剂的作用是加速反应速率，提高反应的效率。
在该反应中，酸催化剂起到了促进对苯二甲酸和对苯二胺之间的酸碱中和反应的作用。
具体的反应过程如下：1. 对苯二甲酸和对苯二胺在酸催化剂的存在下混合，形成反应物混合物。
2. 在适当的温度和压力下，酸催化剂引发了对苯二甲酸和对苯二胺之间的酸碱中和反应。
酸催化剂中的质子与对苯二甲酸中的羧基和对苯二胺中的氨基发生反应，生成中间体。
3. 中间体在反应中被进一步聚合，形成芳纶1414的长链聚合物。
4. 反应过程中产生的水被除去，从而驱动聚合反应向前进行。
5. 当反应达到平衡时，产物芳纶1414的生成速率等于其分解速率，反应结束。
芳纶1414的合成反应是一个复杂的化学过程，需要严格控制反应条件和催化剂的使用量，以获得高纯度和良好性能的产品。
合成过程中的温度、压力、反应时间等因素都会对产物的性能产生影响，因此需要经过精确的实验设计和优化。
总结起来，芳纶1414的合成反应是通过对苯二甲酸和对苯二胺在酸催化剂的作用下进行聚合反应而得到的。
这个反应方程式描述了反应的化学反应式，反应过程中会产生水，需要除去以驱动反应向前进行。
芳纶1414的合成反应是一项复杂的化学过程，需要精确控制反应条件和催化剂的使用量，以获得高纯度和良好性能的产品。
芳纶1414生产工艺
芳纶1414生产工艺
芳纶1414是一种合成纤维，具有较好的抗拉强度、抗热稳定性和耐磨损性，广泛用于汽车、航天、高温工艺、防弹材料等领域。
以下是芳纶1414的生产工艺的简要介绍。
一、原料准备
芳纶1414的主要原料是对苯二甲酸和对苯二胺，同时还需要添加少量的助剂。
原料按照一定比例配制，并进行必要的预处理，以保证后续反应的顺利进行。
二、聚合反应
将对苯二甲酸和对苯二胺以一定比例加入聚合釜中，加热至一定温度，施加一定的压力下进行聚合反应。
反应过程中需要控制反应温度和时间，以保证聚合反应能够充分进行。
三、纤维成型
完成聚合反应后的混合物经过冷却和固化处理，得到固态聚合物。
然后将固态聚合物打碎，并经过熔融，将其挤出成丝状。
丝状物经过拉伸和固化，使其断裂强度得到进一步提高。
四、纤维加工
将成型的芳纶1414纤维经过整理、干燥、涤纶化、涤纶整理等工序，最终得到成品纤维。
加工过程中需要注意控制温度、湿度和拉力等因素，以保证纤维的质量。
五、检测和包装
对成品纤维进行质量检测，包括抗拉强度、热稳定性等性能测
试。
合格的产品经过分级、包装、贴标等工序，最终出厂。
总结起来，芳纶1414的生产工艺主要包括原料准备、聚合反应、纤维成型、纤维加工、检测和包装等环节。
通过科学合理的工艺流程和严格的质量控制，可以获得高质量的芳纶1414纤维产品。
芳纶1313与1414区别
芳纶1313与1414区别引言：芳纶1313（也称为P-aramid）和芳纶1414（也称为M-aramid）是两种常见的合成纤维材料。
它们在许多特性方面都相似，并且在各种应用中都得到广泛使用。
然而，它们之间仍然存在一些重要的区别。
本文将探讨芳纶1313和1414之间的区别，包括它们的结构、性能、用途以及制造工艺等方面。
一、结构差异芳纶1313和1414的结构有所不同。
芳纶1313是由对位结构的苯环与共轭链交替排列而成，通过对苯二胺和对苯二酸为原料合成。
而芳纶1414是由间位结构的苯环与共轭链交替排列而成，通过对苯二胺和对苯二酸为原料合成。
这种结构差异会直接影响到这两种纤维的性能。
二、物理性能差异1. 强度和刚度：芳纶1313相对于1414具有更高的强度和刚度，这使得它能够承受更高的拉伸力和压缩力。
因此，芳纶1313通常用于需要高强度和刚度的应用中，如防弹背心和工业防护装备。
2. 热稳定性：芳纶1313和1414在高温下表现出良好的热稳定性，但芳纶1313的热分解温度更高。
这使得芳纶1313在高温环境下能够保持其物理和力学性能，并且更适合用于高温工艺和耐火材料。
3. 耐化学性：芳纶1313和1414均具有良好的耐化学性，能够抵抗大多数化学物质的侵蚀。
然而，芳纶1313对酸性环境的抵抗能力更强，而芳纶1414则更耐碱。
因此，在不同的化学环境下，两种纤维材料具有不同的适用性。
三、用途差异芳纶1313和1414都有广泛的应用领域，但它们的用途有所不同。
1. 芳纶1313的主要应用包括防弹材料、防火材料、电线电缆绝缘材料等。
由于其高强度和热稳定性，芳纶1313在防护方面有着广泛的应用，如防弹背心、防火服装和防火覆盖材料。
此外，芳纶1313还可用于制作电线电缆绝缘材料，以提供额外的安全性能。
2. 芳纶1414主要应用于高性能带类产品（如传送带、V带等）、针织品和安全绳索等领域。
它的高强度和耐磨性使其成为高性能带类产品的理想选择。
高性能七纤维
碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总质量90%以 上的纤维。 碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为 原丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种 高强度、高模量的纤维，它具有很高的化学稳定性和耐 高温性能，是高性能增强复合材料中的优良结构材料。
芳纶 1313 诺曼克斯（Nomex），由间苯二甲酰 氯和间苯二胺两种原料制成。 芳纶1313主要特点是耐温性能好，可在260℃高温下持续 使用1000小时，在300℃下连续使用一星期，还能保持原 有强度的一半。它还具有很好的阻燃性（限氧指数为 28%），在火焰中不延燃。它还有良好的抗辐射性能，其 强度和伸长与普通涤纶相似，便于加工与织造。 芳纶1313主要用于制作防火和耐高温材料，如用于制作 防火帘、防燃手套、消防服等。 在航空航天方面芳纶1313可用于制作降落伞、飞行服、 宇宙航行服等，也可用于民用客机的装饰织物。
高性能纤维
芳纶1414 （Kavlar）
芳纶1414的商品名叫凯芙拉（Kavlar），所用原料是对 苯二甲酰氯和对苯二胺。 芳纶1414被称作高强度、高模量纤维，其强度是普通锦 纶或涤纶纤维的4倍，为钢丝的5倍、铝丝的10倍。模量 为锦纶的20倍，比玻璃纤维和碳纤维的模量都高。长期 使用温度为240℃，在400℃以上才开始烧焦。 芳纶密度1.44，比各种金属都要轻得多。 芳纶的化学性能很稳定。 芳纶1414主要用于航空航天和国防军工领域，主要用于 制作各种复合材料，用于空间飞行器、飞机、直升飞机 等的内部及表面，还可用于宇宙飞船、火箭发动机外壳、 导弹发射系统。可用于制作防弹衣、防弹头盔、轮胎帘 子线和抗冲击织物。
什么是芳纶1414面料
什么是芳纶1414面料?
芳纶1414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-]-接在苯环上的酰胺基团为对位结构。
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。
由于性能极其出色，这种特殊的面料被广泛应用于军事、建筑等多个领域，常见的有防弹产品，土木工程产品，复合材料，防割产品等。
这种面料还具有反面拉绒，手感柔软的效果，也可用于制作功能性防护服的里层，隔热层。
亦可用于织造内衣、鞋袜、头套等。
芳纶1414
PPA的纤维又名芳纶1414，因为其分子结构酰胺基团在苯环对位（1,4）位；而聚邻苯二甲酰邻苯二胺的纤维叫做芳纶1313.由于分子链的刚性，有溶致液晶性，在溶液中在剪切力作用下极易形成各向异性态织构。
具有高耐热性，玻璃化温度在300 ℃以上，热分解温度高达560℃，180℃空气中放置48小时后强度保持率为84%。
高抗拉强度和起始弹性模量，纤维强度0.215 牛顿/旦，模量4.9～9.8牛顿/旦，比强度是钢的5倍，用于复合材料时压缩和抗弯强度仅低于无机纤维。
热收缩和蠕变性能稳定，此外还有高绝缘性和耐化学腐蚀性。
通常用低温溶液缩聚方法聚合，溶剂为六甲基磷酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和四甲基脲等，聚合物生成后即发生相分离，分子量与聚合条件、杂质及溶剂有关。
聚合物溶于浓硫酸后可采用干喷湿纺工艺成纤。
近年还出现了在螺杆挤压机中连续缩聚及气相缩聚等新聚合方法。
合成原料4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为第三单体、对苯二甲酰氯（TPC）、对苯二胺（PPD)聚合原理4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为第三单体与对苯二甲酰氯（TPC）、对苯二胺（PPD)进行了三元共缩聚改性，研究PPTA的低温溶液共缩聚合成规律，制备出一系列高相对分子质量的溶于N-甲基吡咯烷酮/氯化钙(NMP/CaCl_2)的芳香族聚酰胺。
通过分析其热性能、结晶性能、溶解性能、共聚物纺丝溶液的凝固性能、流变性能，稳定性能，最终得到热稳定性较好，适于原液纺丝的共聚物溶液。
对PPTA低温溶液共缩聚反应规律、加料方式进行了研究，确定了ODA含量25mol%混合投料的共聚PPTA的最佳工艺条件：氯化钙/二胺摩尔比约为0.375，单体浓度为0.35～0.45mol/L，爬杆后温度为80～85℃，总反应时间为30～40min，合成出来的聚合物比浓对数粘度最高。
另外还制备了两个系列的共聚物，系列一为混合投料时只改变三单含量而得到的共聚物系列，系列二是ODA含量为25mol%，投料方式为分步投料，只改变其初始投料比而得到的共聚物系列，两个系列都具有较高的比浓对数粘度(2.05～3.37 dL/g）。
一种芳纶1414包玻璃长丝的耐切割面料及其制备方法
一种芳纶1414包玻璃长丝的耐切割面料及其
制备方法
芳纶1414包玻璃长丝耐切割面料是一种具有高耐切割性能的材料，其制备方法如下：
1. 原料准备：准备芳纶1414包玻璃长丝作为主要原料，可以选择具有高强度和耐磨性能的芳纶1414长丝。
2. 纺丝：将芳纶1414长丝通过纺丝设备进行纺丝，制备成细丝。
3. 织造：将纺丝得到的细丝进行织造，采用密度较高的织造工艺，形成耐切割的面料。
4. 后处理：对织造完成的面料进行后处理，如热定型、压光等工艺，提高面料的耐切割性能。
5. 检测和包装：对耐切割面料进行质量检测，确认其性能符合要求后，进行包装和存储。
通过以上制备方法，可以制得一种耐切割性能较好的芳纶1414包玻璃长丝面料。
这种面料具有高强度和耐磨性能，适用于制作防护服、防刺穿手套、防刮割材料等。
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。
芳纶1414
关于甲磺酸作为芳纶1414溶剂的研究1、芳纶1414的纺丝溶剂1.1 芳纶1414纺丝溶剂要求芳纶1414是由美国杜邦公司于六十年代开发的新型芳香聚酰胺，并于1972年实现了商业化，其分子结构如图1所示。
可以看出芳纶1414分子链中有很多苯环结构使得分子具有刚性，而分子间的酰胺键能使分子之间形成强烈的氢键。
因此作为芳纶1414纺丝溶剂的物质必须能够很大程度上削弱分子间氢键，才能保证分子较好溶解。
图1 芳纶1414的分子结构1.2 芳纶1414纺丝溶剂性质对比芳纶1414本身的结构特性导致其只能溶于强酸或者酰胺溶液中，如硫酸（SA）、甲磺酸（MSA）、氯磺酸（CA）、二甲基乙酰胺（DMAc）等。
研究初期，常用强酸作为芳纶1414的纺丝溶剂，表1所示为几种典型强酸的物理性质。
三氟甲磺酸和氯磺酸都是超强酸，但是它们在空气中强烈发烟且性质不稳定，因此一般不用它们作为纺丝溶剂。
硫酸是应用最多的一种强酸，因为在1950年到1960年之间，Gillespie及其团队对硫酸和氯磺酸进行了深入彻底的研究，在工业生产中使用硫酸较经济且回收工艺成熟。
对于甲磺酸作为纺丝溶剂的研究较少，其相对较低的酸度是造成这个现象最主要的原因。
但是另一方面，甲磺酸其他性质较优，如沸点高，不会像发烟硫酸和氯磺酸那样产生腐蚀性气体，与硫酸相比对有机物的氧化性弱，更易于脱水，离子强度较低。
因此，七八十年代Guy C. Berry和P. Metzger Cotts以及Wong C. P等人对于芳纶1414的甲磺酸溶剂体系做了很多细致的研究。
表1 几种强酸的物理性质溶剂熔点/ ℃沸点/ ℃酸度H0密度/(g/cm3) 甲磺酸20.0 167.0 -7.86 1.48氯磺酸-80.0 155.0~156.0 -12.78 1.77硫酸10.5 257.0 -11.3 1.83 三氟磺酸-40 167~170 -14.9 1.712、甲磺酸2.1 甲磺酸的简介甲磺酸为无色或微棕色油状液体，低温下为固体，高沸点强酸。
芳纶1414纤维生产中采用螺杆聚合合理性的探究
芳纶1414纤维生产中采用螺杆聚合合理性的探究摘要:聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶1414的原料)由对苯二甲酰氯与对苯二胺聚合而成,本文从聚对苯二甲酰对苯二胺在螺杆中聚合的产品的质量稳定性以及聚合工艺的的安全性等方面进行分析,说明了聚对苯二甲酰对苯二胺采用螺杆聚合的合理性。
关键词:芳纶1414纤维聚合安全连续化引言芳纶1414是聚对苯二甲酰对苯二胺经过液晶溶液干喷-湿纺制得的高强、高模纤维,是当前世界上最重要的高科技纤维。
要获得高质量的芳纶1414纤维,必须要提供高质量的聚合体。
采用合理的设备确保对苯二甲酰氯与对苯二胺聚合的安全与稳定,进而确保其聚合的质量及进行成本的控制。
1 聚合工艺及流程芳纶1414聚合工艺流程:将无水氯化钙烘干,并将其加入到脱水的N-甲基吡咯烷酮中,强烈搅拌使之形成乳液(浓度为7%左右,以下称N-甲基吡咯烷酮溶液)。
在N-甲基吡咯烷酮溶液中投入一定比例的对苯二甲酰氯与对苯二胺(3∶5),打入预聚釜进行预聚合,将预聚液通过计量泵注入聚合反应器--主螺杆中,通过另一台计量泵补足与对苯二胺相等克分子的对苯二甲酰氯的N-甲基吡咯烷酮溶液,使之在螺杆中搅拌混匀,进行充分反应。
用氢氧化钙溶液将反应所得聚合体中的氯化氢中和,并洗去聚合体中的溶剂和氯化钙,烘干即得聚对苯二甲酰对苯二胺成品。
聚合反应的主要设备是为管式、釜式、塔式反应器,反应方式有间歇式低温溶液缩聚法外,同时还有在螺杆挤压机中的连续缩聚和气相缩聚等。
在芳纶1414生产中,一般采用的聚合设备为反应釜或螺杆挤压机。
螺杆聚合主要有以下优点。
2 螺杆聚合的安全性对苯二甲酰氯与对苯二胺的聚合工艺是一个高危工艺(根据安监局文件,聚合等15种反应属高危工艺),反应具有相当的危险性。
要想获得安全稳定的生产,其采用的聚合设备必须能进行严格和稳定的控制。
2.1 排除空气与水分在对苯二甲酰氯与对苯二胺的聚合投料前,所有管道用氮气进行冲洗,以排除空气与水分。
聚合物芳纶1414综述
聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶1414)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等一般聚酰胺材料，由于分子链上相对较为松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。
对位芳纶(PPTA)以其特有的高拉伸强度和热稳定性能成为三大高性能纤维中使用量最大,应用范围最广的产品。
聚对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenyleneterephthamide0 0{2Y>h别名：对位芳纶、芳纶1414性质：化学性质：对苯二胺与对苯二甲酰氯缩合聚合而成的全对位聚芳酰胺。
由于分子链的刚性，有溶致液晶性，在溶液中在剪切力作用下极易形成各向异性态织构。
具有高耐热性，玻璃化温度在300℃以上，热分解温度高达560℃,180℃空气中放置48小时后强度保持率为84%o高抗拉强度和起始弹性模量，纤维强度0.215牛顿/旦，模量4.9〜9.8牛顿/旦，比强度是钢的5倍,用于复合材料时压缩和抗弯强度仅低于无机纤维。
热收缩和蠕变性能稳定，此外还有高绝缘性和耐化学腐蚀性。
物理性质通常用低温溶液缩聚方法聚合，溶剂为六甲基磷酰胺、二甲基乙酰胺、N■甲基毗咯烷酮和四甲基服等，聚合物生成后即发生相分别，分子量与聚合条件、杂质及溶剂有关。
聚合物溶于浓硫酸后采纳干喷湿纺工艺成纤。
近年还消失了在螺杆挤压机中连续缩聚及气相缩聚等新聚合方法。
合成原料4,4,•二氨基二苯醛（ODA）为第三单体、对苯二甲酰氯（TPC）、对苯二胺（PPD）合成方法:,,芳抡1414的基本原料为对苯二胺和对苯二甲酸，后者经酰氯化制成对笨二甲酰氯，聚合体由低温溶液缩聚法制得。
反应按下式进行,nH t N-J×2√-NH*÷nClOC--COCl--EHN—〈，一NHCo—〈，一CO—3+2口HCl六甲基磷酰三胺（HMPA）、二甲基乙酰胺（DMAc）、N一甲基毗咯烷酮（NMP〉等酰胺型溶剂可溶介单体，且具弱碱性，能与反应付产物HCI生成盐酸盐，有利于反应的进行，故被认为是合适的溶剂。
芳纶1414纸基功能材料及其增强技术的研究
芳纶1414纸基功能材料及其增强技术的研究芳纶1414纸基功能材料及其增强技术的研究引言随着科技的不断发展，我们生活中使用的材料也越来越多样化和功能化。
其中，纸基功能材料以其轻薄、柔软、可折叠等特点在电子、光学、传感器等领域展现出了巨大的潜力。
而芳纶1414纸基材料由于其优异的性能指标和可调控性，在纸基功能材料领域引起了广泛的关注。
本文将介绍芳纶1414纸基功能材料的研究现状和相关的增强技术。
一、芳纶1414纸基功能材料的制备方法芳纶1414纸基功能材料的制备方法主要包括纺丝、纸基形成和后续加工三个步骤。
首先，将芳纶1414溶液通过纺丝工艺进行纺丝，制备出纤维；然后，将纤维以特定的方式进行交织、压实，并通过加热或化学处理等手段使其形成纸基；最后，利用各种加工工艺，如喷涂、浸渍等将所需的功能材料或增强材料覆盖于纸基上，制备出功能材料增强的芳纶1414纸基材料。
二、芳纶1414纸基功能材料的性能特点1. 高温稳定性：芳纶1414材料具有高熔点和高热稳定性，能够在高温环境下保持较好的性能表现，适用于高温应用场景。
2. 机械性能优异：芳纶1414纤维具有高强度和高刚度，使得纸基在拉伸、抗弯等方面表现出卓越的机械性能。
3. 耐化学腐蚀性能强：芳纶1414纸基材料对多种化学品具有较好的耐腐蚀性能，可以在强酸、强碱等恶劣环境中使用。
三、芳纶1414纸基功能材料的应用领域1. 柔性电子器件：芳纶1414纸基材料由于其优良的电气性能和柔性特点，在柔性电子器件领域具有广泛的应用潜力。
如可弯曲的显示屏、可穿戴设备等。
2. 光学材料：芳纶1414纸基材料在透明度、耐热性等方面具备优异性能，可以应用于太阳能电池、光学滤波器等光学领域。
3. 传感器：芳纶1414纸基材料制备的传感器对温度、湿度以及某些化学物质具有敏感性能，可用于环境监测、生物医学等领域。
四、芳纶1414纸基功能材料的增强技术为了进一步提高芳纶1414纸基功能材料的性能，研究人员持续开展了许多增强技术的研究。
分子量对芳纶1414性能的影响
分子量对芳纶1414性能的影响13150006 黄婷婷芳纶1414（PPTA）具有高强度、高模量、耐高温性能，广泛用于防弹衣材料、装甲防护材料、导弹壳体材料、光纤增强材料、防切割材料、耐高温过滤材料等，同时由于其比强度是钢的6倍，作为减重材料可以用于大飞机项目中。
自20世纪70年代美国杜邦研发成功对位芳纶产业化之后，芳纶始终被作为一种战略性材料进行使用，其主要生产技术始终掌握在美日苏等国际巨头手中，其军用领域纤维更是作为战略物资，对中国实行禁运禁售。
为克服一系列技术难关，中国一批科研人员及企业开始了长期的探索，如泰和新材（原烟台氨纶）、仪征化纤、河北硅谷、神马股份、中蓝晨光等，2011年5月，泰和新材（原烟台氨纶)率先发布公告宣布实现对位芳纶的产业化生产，实现了从实验室到商业化生产的飞跃。
芳纶1414纺丝属于液晶纺丝，采用干喷湿纺。
影响芳纶1414强度、模量的因素有很多，包括聚合体（PPTA）相对分子质量、喷头拉伸比、纺丝浆液浓度、浆液温度等多种因素，但决定其强度的根本因素在于其相对分子质量的大小。
不仅是强度，相对分子质量的大小对芳纶1414纤维其他机械性能如模量、冲击强度等有所影响。
相对分子质量还会影响纤维的热学性能，光学性能，电学性能，磨损性能，耐化学药品性能等。
1.分子量对芳纶1414强度和模量的影响PPTA相对分子质量表征采用比浓对数黏度（ηinh）表示。
芳纶1414比浓对数粘度与纤维强度的关系如表1所示。
由表1可知，纤维的比浓对数黏度（ηinh）每提高1 dL/g，其强度大约可以提高3-4cN/dtex。
对于国外产品的分析测试也表明，要保证足够的强度，其最终纤维的比浓对数黏度必须控制在5 dL/g以上。
一般对纤维来说，随着相对分子质量的增长，分子间总的次价键力增大，分子链间不易滑移，其抗拉强度，断裂伸长等会随之提高。
当相对分子质量增加到一定程度时，，它对力学性能的提高变得不再明显，会趋向一极限值。
芳纶1414与其他纤维混纺比定量分析方法探讨
芳纶1414与其他纤维混纺比定量分析方法探讨芳纶1414，化学名称为聚对苯二甲酰对苯二胺，其力学性能优异，化学性能稳定，有极高的强度，是优质钢材的5～6 倍，模量是钢材或玻璃纤维的2～3 倍，韧性是钢材的2 倍，而重量仅为钢材的1/5。
芳纶1414的连续使用温度范围极宽，在-196℃～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，且具有良好的绝缘性和耐强碱性、耐有机溶剂和耐漂白性能以及抗虫蛀和霉变。
现在，除了军事领域外，芳纶1414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、海洋水产、体育用品等国民经济各个方面。
并且随着技术革新，芳纶1414也在日渐走进老百姓的日常生活，有的企业已在研制出用芳纶1414作为主要原料制作的袜子，芳纶1414也会向其他纤维一样成为普通的纺织材料。
由于芳纶1414的性能优异，市场上出现了芳纶1414和其他纤维混纺的产品，但是由于没有相应的国家标准或行业标准提供其与其他纤维混纺比的测定方法，给工作造成了不便。
因此作者研究了芳纶1414和其他纤维的主要性能，找到了简便快捷、易操作，能对芳纶1414与其他纤维混纺产品进行定量分析的方法。
1 芳纶1414的定性分析[1-4]1.1 显微镜法1.1.1 试验仪器及工具哈氏切片器、刀片、镊子、剪刀、载玻片、盖玻片、电子显微镜等。
1.1.2 试剂液体石蜡、甘油、火棉胶。
1.1.3 试验方法1.1.3.1 纵面观察将适量试样扯成细束后，平铺置于载玻片上，滴少量甘油或石蜡，盖上盖玻片，放置在电子显微镜的载物台上，使用放大倍数为100～500倍的镜头观察其形态，并记录试样的纵面形态。
见图1。
1.1.3.2 横截面观察将用哈氏切片器制备好的试样横截面，置于载玻片上，滴少量甘油或石蜡，盖上盖玻片，放置在电子显微镜的载物台上，使用放大倍数为100～500倍的镜头观察其形态，并记录试样的的横截面形态。
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关于甲磺酸作为芳纶1414溶剂的研究
1、芳纶1414的纺丝溶剂
1.1 芳纶1414纺丝溶剂要求
芳纶1414是由美国杜邦公司于六十年代开发的新型芳香聚酰胺，并于1972年实现了商业化，其分子结构如图1所示。
可以看出芳纶1414分子链中有很多苯环结构使得分子具有刚性，而分子间的酰胺键能使分子之间形成强烈的氢键。
因此作为芳纶1414纺丝溶剂的物质必须能够很大程度上削弱分子间氢键，才能保证分子较好溶解。
图1 芳纶1414的分子结构
1.2 芳纶1414纺丝溶剂性质对比
芳纶1414本身的结构特性导致其只能溶于强酸或者酰胺溶液中，如硫酸（SA）、甲磺酸（MSA）、氯磺酸（CA）、二甲基乙酰胺（DMAc）等。
研究初期，常用强酸作为芳纶1414的纺丝溶剂，表1所示为几种典型强酸的物理性质。
三氟甲磺酸和氯磺酸都是超强酸，但是它们在空气中强烈发烟且性质不稳定，因此一般不用它们作为纺丝溶剂。
硫酸是应用最多的一种强酸，因为在1950年到1960年之间，Gillespie及其团队对硫酸和氯磺酸进行了深入彻底的研究，在工业生产中使用硫酸较经济且回收工艺成熟。
对于甲磺酸作为纺丝溶剂的研究较少，其相对较低的酸度是造成这个现象最主要的原因。
但是另一方面，甲磺酸其他性质较优，如沸点高，不会像发烟硫酸和氯磺酸那样产生腐蚀性气体，与硫酸相比对有机物的氧化性弱，更易于脱水，离子强度较低。
因此，七八十年代Guy C. Berry和P. Metzger Cotts以及Wong C. P等人对于芳纶1414的甲磺酸溶剂体系做了很多细致的研究。
表1 几种强酸的物理性质
溶剂熔点/ ℃沸点/ ℃酸度H0密度/(g/cm3) 甲磺酸20.0 167.0 -7.86 1.48
氯磺酸-80.0 155.0~156.0 -12.78 1.77
硫酸10.5 257.0 -11.3 1.83 三氟磺酸-40 167~170 -14.9 1.71
2、甲磺酸
2.1 甲磺酸的简介
甲磺酸为无色或微棕色油状液体，低温下为固体，高沸点强酸。
溶于水、醇和醚时放出大量的热，不溶于烷烃、苯、甲苯等，对沸水、热碱液不分解，对金属铁、铜和铅等有强烈腐蚀作用。
甲磺酸对人体危害较大，吸入后可因喉及支气管的痉挛、炎症、水肿，化学性肺炎或肺水肿而致死。
接触后出现烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。
一般将其作为医药和农药的原料、脱水剂、涂料固化促进剂、纤维处理剂、催化剂等。
2.2 甲磺酸作为纺丝溶剂使用的局限性
关于甲磺酸作为芳纶1414纺丝溶剂的系统研究较少，一方面是由于甲磺酸本身存在的缺陷。
甲磺酸对金属铁、铜和铅等有强烈腐蚀作用，只能用陶瓷等耐强酸的设备进行生产并且需要进行定期的设备维护，因此不具有经济效益。
另外，高浓度的残余强酸会使纤维在纺丝过程中发生降解，对纤维的强度和模量不利。
另一方面，为了缩短流程、简化工艺，研究人员探索出了一些直接由纺丝原液进行纺丝的一步法工艺。
如旭化成和日本帝人公司的合成纺丝工艺分别如图2和图3所示。
这种生产工艺对设备要求简单、操作方便，因此导致了甲磺酸、发烟硫酸等作为芳纶1414纺丝溶剂使用的局限性。
图2 旭化成一步法纺丝工艺
图3 帝人公司一步法纺丝工艺
2.3 甲磺酸在纺丝溶剂中的使用现状
甲磺酸的一些缺点限制了它作为芳纶1414纺丝溶剂的发展，但是由于它很好的离子可用性和不易使有机物氧化的特性，适合作为酯化反应、酰化反应的催化剂，有望取代硫酸。
因此从六十年代至今一直有很多对于甲磺酸作为加成反应催化剂的研究。
七十年代Philip E. Eato. 等人对甲磺酸取代多聚磷酸（PPA）的课题进行了深入研究。
一方面他们发现PPA粘度大，低温下不易搅拌均匀，高温下发生较剧烈的水解。
而甲磺酸完全可以避免这些问题，并且可以同时作为酰化反应的催化剂和溶剂，反应容器易清洁。
另一方面，他们发现用甲磺酸进行催化与用PPA催化的产率几乎是相同的，催化过程也几乎相同。
因此，他们认为甲磺酸完全可以取代PPA使用。
另外，甲磺酸仍然在作为一些纤维的纺丝溶剂使用，如将PBO溶于甲磺酸/三氟乙酸的混合液中，通过静电纺丝可以制备高强度纳米纤维。
可见，如果用甲磺酸作为PBO的聚合溶剂和催化剂，也有望实现一步法纺丝工艺。
3、芳纶1414甲磺酸溶液
三十年代，研究人员发现了芳纶14是一种能形成液晶溶液的非多肽芳香聚酰胺，因此在芳纶1414的成功开发之后，研究人员就对其溶液性质进行了研究，发现它同样能在强酸或酰胺溶剂中能形成向列型液晶溶液。
众所周知，聚合物在溶剂中形成液晶的特性与纺出纤维的模量和强度直接相关，因此研究芳纶1414的甲磺酸溶液的性质具有重要意义。
3.1 溶液中甲磺酸浓度的确定
聚酰胺分子在甲磺酸中的溶解过程可用式1表示：
P + nCH3SO3H PHn+ n + nCH3SO3- （式1）可以看出，甲磺酸使芳纶1414溶解的主要机理首先是使其沿主链发生质子化，分子间的静电斥力使得分子间氢键减弱，从而促进溶解。
因此，分子质子化程度越大，静电斥力越大，则分子溶解度提高。
而甲磺酸浓度是影响质子化程度的重要因素，当体系中存在水时，酸解离出的阴离子屏蔽了芳纶主链上的部分质子，分子间静电斥力下降，相应的溶解度也下降。
实际上，一般使用浓度为100%甲磺酸作为纺丝溶液，一方面保证芳纶分子在其中较好的溶解，另一方面有助于液晶相的形成，有研究表明当甲磺酸浓度为96%时，即使芳纶1414浓度很高，也不会形成稳定的均相液晶溶液。
甲磺酸是一种极易吸湿的物质，在纺丝过程中控制其含水量是一个重要的任务。
3.2 溶液的流变性质
3.2.1临界相转变浓度c＊
众所周知，只有当芳纶1414在酸溶液中浓度大于一个临界值c＊时，体系才会形成液晶相。
因此确定临界相转变浓度c＊是进行液晶纺丝的基础。
D.G. Baird 研究组和Guy C. Berry等人对芳纶1414酸溶液进行了一系列的理论研究，为确定临界相转变浓度c＊提供了一些理论依据。
首先，Guy C. Berry等人用蠕虫状链模型对处于高浓度的各向同性PPTA/MSA溶液的流变性质进行研究。
他们发现此状态下的PPTA/MSA溶液的流变性质与柔性链的流变性质存在相同点。
对于柔性链，τck < 1时，ηk/η0本质上等于1，τck > 1时，ηk/η0随τck的增加而呈非线性下降趋势。
特性粘度[η]为6dl/g PPTA/MSA溶液的流变性质与柔性链的性质基本相同（如图4），并且图5表明溶液粘度随溶剂粘度的增加而线性增加。
他们认为导致刚性分子溶液和柔性分子溶液这种相同行为的原因是分子间的缠结作用。
随着溶质的增多，分子间发生缠结而使得溶剂粘度增大。
当剪切应力较小时，分子间的缠结作用能够与外力抗衡而保持溶液粘度，当剪切力较大时，外力破坏了缠结结构使分子沿受力方向取向从而使溶液粘度显著降低。
接着，他们对各向异性液晶的流变性质进行研究，发现液晶态的PPTA/MSA 溶液与非液晶态的PPTA/MSA 溶液的流变性质存在很大差异，如图3所示。
由于液晶溶液流动曲线较特殊，用图3直接对两者的粘度进行比较是不合理的，Guy C. Berry 等人对流变曲线处于平台处的两种溶液的粘度η0（ηP ）与溶剂浓度的关系进行比较，原理如图4所示。
根据以上的研究，可以大致确定临界相转变浓度c ＊。
图4 PPTA/MSA 溶液，[η]=6dl/g 纵坐标为ηk /η0，横坐标为τck 不同点型表示不同温度 图5 PPTA/MSA 溶液η0与浓度关系图 实点为20℃，空点为40摄氏度
图1 PPTA/MSA 溶液，[η]=6dl/g 纵坐标为ηk /η0，横坐标为τck
不同点型表示不同温度 图2 PPTA/MSA 溶液η0与浓度关系图 实点为20℃，空点为40摄氏度
3.2.2 溶液性质的影响因素
上述的流变实验是在剪切较小的情况下进行的，而纺丝过程中的原液所受剪切力大得多，因此还要对PPTA/MSA的纺丝工艺进行研究，弄清楚各种因素如温度、剪切速率等对原液流变性质的影响，从而确定最好的工艺。
对于纺丝液来说，一般希望聚合物分子量尽量大些，溶液浓度尽量高，而粘度尽量低才能保证纺出纤维的强度。
根据液晶溶液的特性，其粘度会随着溶剂浓度继续增大而出现最低值，此时体系基本上处于较完全的各向异性，一般选择此浓度范围的溶液进行纺丝。
另外，对高浓度的各向异性溶液的流变进行研究发现溶液在适当的高剪切速率下出现剪切变稀，且浓度越高，受剪切速率的影响越大，溶液粘度随着剪切速率增加下降很快，这是因为在剪切力作用下液晶进一步取向。
同时，研究表明随着温度的升高，临界浓度值向高浓度方向移动。
因此可以通过提高剪切速率和温度对高浓度液晶原液进行纺丝，但实际上过高的温度会导致芳纶在强酸中降解，因此要对PPTA/MSA的热稳定性进行研究。
除了上述外部因素之外，还有一些溶液本身的因素会对液晶溶液的性质造成影响。
如聚合物分子量及分子量分布，分子链的部分柔性，分子间作用力以及分子间缔合等。
一般情况下，分子量高的聚合物比分子量低的聚合物的临界转变浓度低；实验表明芳纶1414为半刚性高分子，它在甲磺酸中的临界转变浓度一般比PBO、PBT的低；如果体系中存在少量水，芳纶1414分子链上的部分质子被屏蔽，则强氢键作用会使得分子间发生缔合从而影响临界转变浓度。