芳纶纤维资料
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通常将以非石棉纤维为增强材料、以橡胶为弹性基体的密封垫片 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。
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 )。
2020/11/6
2020/11/6
在汽车工业上的应用
由于对位芳纶的相对密度小，对橡 胶有良好的粘附性，可供制造高速行驶 或超重负载的汽车和飞机的轮胎帘子线。 这种轮胎质量较轻，轮胎胎层薄，热量 容易发散，使用寿命可以延长。它还可 用于制作汽车上的挡泥板、保险杠、刹 车片、离合器、减振缓冲器和各类软管， 可大大降低车身自重，减少油料消耗。
芳纶制的绳
2020/11/6
轮胎
防弹衣 芳纶的阻燃布
航空航天和军需工业上的应用
法国飞机上用的芳纶复合材料
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 运钞车、防弹板、防弹头盔、 防弹衣等。
2020/11/6
主要品种
芳纶1414（PPTA纤维）全称：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维
O
OH
H
分子结构式： C
CN
N
n
合成：由对苯二甲酰氯与对苯二胺缩聚而成
H2N
NH2 + ClOC
COCl
HN
NH OC
CO
n
性能：
1）力学性能：高强度、高模量、密度低、韧性好的特点。 2）耐化学性能：对普通有机溶剂、盐类溶液等具有很好的 耐化学药品性，除了少数几种强酸和强碱外；对紫外线敏 感。 3）热稳定性：高温下不熔，短时间暴露在300oC以上，强 度几乎不发生变化。
2020/11/6
PPTA的溶解性：
只溶于少数强酸性溶剂中，如浓硫酸、氯磺酸和氟代醋酸等。 从工业上考虑，选择浓硫酸作PPTA的溶剂比较适合，浓度为99 ％－100％的浓硫酸对PPTA的溶解性最好。
Kevlar 纤维的制备方法：
Kevlar纤维成型技术是典型的由刚性链聚合物形成液晶性纺丝 溶液，采用杜邦公司发明的干喷湿纺的液晶纺丝方法，制取高强度 高模量纤维。
2020/11/6
应用领域
(1)先进复合材料:用于航空航天、舰船、汽车工业等； (2)防弹制品:硬质防弹装甲板、软质防弹背心； (3)缆绳； (4)基础设施和建材:芳纶增强混凝土、芳纶增强木材； (5)子午胎、传送带； (6)应用于特种防护服装； (7)体育运动器材； (8)电子设备。
2020/11/6
用途：航空材料、体育器材、建
筑材料等。其中用作防弹材料是一 个重大飞跃。
2020/11/6
2020/11/6
QGF－ 02防弹头盔
（采用我国自行研制的芳纶纤维制造的）
芳纶1313
全称：聚间苯二甲酰间苯二胺纤维
O
分子结构式：
C
OH CN
H N
n
合成： 由间苯二甲酰氯与间苯二胺缩聚而成
H2N
NH2 + ClOC
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 。
Kevlar纤维制品
2020/11/6
Tametar间位芳纶本白短纤
生产背景
自从石棉被公认为是一种强致癌物质以来，世界许多发达国家已 开始禁用石棉及其制品。美国、日本等国先后研制成功各种系列的非 石棉垫片材料，产品现已推向全世界市场。随着与国际大环境的不断 接轨。非石棉密封材料正为国内各工业部门认可和接收。出于环保和 安全生产的考虑，非石棉垫片的工业应用将会越来越广。
2020/11/6
芳纶1313的制备
间位芳族聚酸胺(PMIA)的聚合主要采用低温聚合、 界面聚合、乳液聚合、气相聚合等方法。
芳纶1313 纤维可以采用干法、温法或干喷湿纺等方 法制备。
美国DuPont 公司的工艺流程是: 溶液聚合→中和→ 干法纺丝→水洗→拉伸→热处理。
日本Teijin 公司的工艺流程是: 界面聚合→聚合物 分离→聚合物溶解→湿法纺丝→水洗→拉伸→ 热处理。
分类
❖根据结构划分，分为对位芳纶和间位芳纶、邻位芳纶。 ❖也是根据结构划分，如对位就是苯环上的14位置，间位就 是苯环上的13位置，如芳纶14的就是对氨基苯甲酸苯环上1、 4位置的连接，芳纶1414就是前面所说的对位芳纶，芳纶 1313就是前面所说的间位芳纶。 ❖根据聚合单体的种数，如前面所说的芳纶14又叫芳纶I型， 芳纶1414和芳纶1313又叫芳纶II型。当在对苯二甲酸和对苯 二胺、间苯二甲酸和间苯二胺等常见结构加入第三单元单体 如4，4’-二氨基二苯醚、5（6）-胺基-2-（4-胺基苯基） 苯并咪唑等得到的芳纶可称为芳纶III型。当第三单元单体 为杂环结构时，人们还常称之为杂环芳纶
COCl
HN
NH OC
CO
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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 )。
2020/11/6
2020/11/6
在汽车工业上的应用
由于对位芳纶的相对密度小，对橡 胶有良好的粘附性，可供制造高速行驶 或超重负载的汽车和飞机的轮胎帘子线。 这种轮胎质量较轻，轮胎胎层薄，热量 容易发散，使用寿命可以延长。它还可 用于制作汽车上的挡泥板、保险杠、刹 车片、离合器、减振缓冲器和各类软管， 可大大降低车身自重，减少油料消耗。
芳纶制的绳
2020/11/6
轮胎
防弹衣 芳纶的阻燃布
航空航天和军需工业上的应用
法国飞机上用的芳纶复合材料
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 运钞车、防弹板、防弹头盔、 防弹衣等。
2020/11/6
主要品种
芳纶1414（PPTA纤维）全称：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维
O
OH
H
分子结构式： C
CN
N
n
合成：由对苯二甲酰氯与对苯二胺缩聚而成
H2N
NH2 + ClOC
COCl
HN
NH OC
CO
n
性能：
1）力学性能：高强度、高模量、密度低、韧性好的特点。 2）耐化学性能：对普通有机溶剂、盐类溶液等具有很好的 耐化学药品性，除了少数几种强酸和强碱外；对紫外线敏 感。 3）热稳定性：高温下不熔，短时间暴露在300oC以上，强 度几乎不发生变化。
2020/11/6
PPTA的溶解性：
只溶于少数强酸性溶剂中，如浓硫酸、氯磺酸和氟代醋酸等。 从工业上考虑，选择浓硫酸作PPTA的溶剂比较适合，浓度为99 ％－100％的浓硫酸对PPTA的溶解性最好。
Kevlar 纤维的制备方法：
Kevlar纤维成型技术是典型的由刚性链聚合物形成液晶性纺丝 溶液，采用杜邦公司发明的干喷湿纺的液晶纺丝方法，制取高强度 高模量纤维。
2020/11/6
应用领域
(1)先进复合材料:用于航空航天、舰船、汽车工业等； (2)防弹制品:硬质防弹装甲板、软质防弹背心； (3)缆绳； (4)基础设施和建材:芳纶增强混凝土、芳纶增强木材； (5)子午胎、传送带； (6)应用于特种防护服装； (7)体育运动器材； (8)电子设备。
2020/11/6
用途：航空材料、体育器材、建
筑材料等。其中用作防弹材料是一 个重大飞跃。
2020/11/6
2020/11/6
QGF－ 02防弹头盔
（采用我国自行研制的芳纶纤维制造的）
芳纶1313
全称：聚间苯二甲酰间苯二胺纤维
O
分子结构式：
C
OH CN
H N
n
合成： 由间苯二甲酰氯与间苯二胺缩聚而成
H2N
NH2 + ClOC
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 。
Kevlar纤维制品
2020/11/6
Tametar间位芳纶本白短纤
生产背景
自从石棉被公认为是一种强致癌物质以来，世界许多发达国家已 开始禁用石棉及其制品。美国、日本等国先后研制成功各种系列的非 石棉垫片材料，产品现已推向全世界市场。随着与国际大环境的不断 接轨。非石棉密封材料正为国内各工业部门认可和接收。出于环保和 安全生产的考虑，非石棉垫片的工业应用将会越来越广。
2020/11/6
芳纶1313的制备
间位芳族聚酸胺(PMIA)的聚合主要采用低温聚合、 界面聚合、乳液聚合、气相聚合等方法。
芳纶1313 纤维可以采用干法、温法或干喷湿纺等方 法制备。
美国DuPont 公司的工艺流程是: 溶液聚合→中和→ 干法纺丝→水洗→拉伸→热处理。
日本Teijin 公司的工艺流程是: 界面聚合→聚合物 分离→聚合物溶解→湿法纺丝→水洗→拉伸→ 热处理。
分类
❖根据结构划分，分为对位芳纶和间位芳纶、邻位芳纶。 ❖也是根据结构划分，如对位就是苯环上的14位置，间位就 是苯环上的13位置，如芳纶14的就是对氨基苯甲酸苯环上1、 4位置的连接，芳纶1414就是前面所说的对位芳纶，芳纶 1313就是前面所说的间位芳纶。 ❖根据聚合单体的种数，如前面所说的芳纶14又叫芳纶I型， 芳纶1414和芳纶1313又叫芳纶II型。当在对苯二甲酸和对苯 二胺、间苯二甲酸和间苯二胺等常见结构加入第三单元单体 如4，4’-二氨基二苯醚、5（6）-胺基-2-（4-胺基苯基） 苯并咪唑等得到的芳纶可称为芳纶III型。当第三单元单体 为杂环结构时，人们还常称之为杂环芳纶