高强度高模量芳纶的结构、 性能及其应用 管宝琼许登堡(上海市合成纤维研究所) 前言 高模量芳纶的制法、结构、性能及其应用作 溉述 近年来,芳香族聚酰胺纤维(以下简称二芳香族聚酰胺的化学结构 芳纶)无论其品种、性能、生产能力和市场开 发均有很大发展,现已成为最重要的特种合 我们知道,分子链的刚性和分子链上苯 成纤维品种之一。芳纶一般可分为耐热芳纶环之间的相互作用是形成高分子液晶的必要 和高强度高模量芳纶两大类,前者以聚间苯条件。链的刚性程度通常用相关长度q来表 二甲酰间苯二胺纤维(PMTA)为代表;后者示,q值越大,刚性越强。PPTA和PBA的 则以聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PA)和q值较大(表1),它们是刚性链聚合物,具有 聚对苯甲酰胺纤维(PBA)最为注目。国外高度伸直的反式构象。从PPTA结晶给构(图 PPTA纤维已工业化生产,杜邦公司和恩1)可以看出,由氢键联结的聚酰胺分子平行堆 卡公司的商品名分别为 Kevlar和 Twaron砌成片状微晶,相邻的氢键平面由范德华力结 1,2 合在一起,使之易于剪切和拉伸流动取向, 我们曾对PBA和PPTA纤维作了初步因此容易形成液品态。PPA和PBA的这一 研究,其产品分别称之为芳纶I和芳纶Ⅱ。结构,对成形方法及其纤维性能起着决定性 本文将以这两种纤维为代表,试图对高强度的作用。 表1高聚物的化学结构和姐关长度及其溶液性质的关系 高聚物名称 化学结构 g(A) 擦液性质 聚对苯甲酰胺 」NH DMAc-LC1各向异性 NH__/O-NHCO-0-co HSO 名向异性 NH10)- NHCO-ioi-CO-上 20DMae-Licn各向同性 芳香族聚酰胺一 NH-Y0--CONHNH-C0-0-CO- DMSO 各闻性 。PBA系以对氨基苯甲酸为单体,在催化 三芳纶Ⅰ和芳纶Ⅱ的制法 剂存在下,经直接溶液缩聚而得,tm为 1.聚合物的合成 PPTA系以对二胺和对苯二甲酰氯为 2.液晶溶液的制备 单体,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)氯化钙 将PPTA、PBA分别溶于浓硫酸和含碱 ,经低温溶液缩聚而得,”。为4.5~5.5金属盐(如Lc)的酰胺系溶剂(如NMP、D o1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
高强度高模量芳纶的结构 、 性能及其应用 管宝凉 许登堡 (上海市合成纤维研究所) . 之沼山 . J‘. 一 月lJ 吕 高模量芳纶 的制法 、 结构 、 性能及 其应 用作 一概 述 。 近年来 , 芳 香 族聚酞胺纤 维 (以下 简称 芳纶)无 论其品种 、 性 能 、 生产 能力 和市 场开 发均 有很 大发展 , 现 已成 为最 重 要 的特种合 成纤维 品种之一 。 芳纶一般可 分为 耐热芳纶 和 高强 度高模量芳纶 两大类 , 前者 以聚间 苯 二甲酞间苯 二胺纤 维 (P MT A ) 为代 表 , 后者 则 以聚对苯二 甲酞对苯二胺纤维 (P p T A ) 和 聚 对苯甲酞胺纤维 ( PB A ) 最为 注 目 。 国外 P PT A 纤维 已工 业化生产 , 杜 邦 公 司 和 恩 卡公司的商品名分别为 K ev lar 和 T w aro n t l , 2 ] o 我们曾对 PB A 和 PP T A 纤 维 作 了初步 研究 , 其产品分别称之为芳纶 I 和芳纶 n 。 本文将 以这两种纤 维 为代表 , 试 图对高强度 二 芳 香族聚 酸胺的 化学 结构 我 们知道 , 分 子链 的 刚性 和分子 链 上苯 环之 间的相 互作用是形 成高分子 液 晶的必 要 条件 。 链 的刚性 程度通 常用相关 长度 q 来 表 示 , q 值越 大 , 刚性 越强 。 P P T A 和 PB A 的 q 值较大 (表 1 ) , 它们是刚性链 聚 合物 , 具有 高度伸直 的反式构象 。 从 P PT A 结晶结构(图 l)可 以看出 , 由氢键联结的聚 酞胺分子平 行堆 砌成片状 微品 , 相邻 的氢 键平面 由范德华力结 合在一起 , 使 之易于剪 切 和拉 伸流动 取 向川 , 因此 容易形 成液 晶态 。 P T A 和 P B A 的这一 结构 , 对成形 方法及 其纤维 性能起着决定性 的作用 。 表 1 高聚 物的化学结 构 和相关长度及 其溶液性质的关系 高聚物名称 化 学 结 构 溶剂 县 l 溶液性质 聚对苯甲酞胺 聚对苯二甲酞 对苯二胺 一 }“ 一 一NH co 一 <弓 一co 一 〕 - D M A e 一L ICI 各向异性 H : 5 0 ; 各 向异性 聚间苯二甲酸 间苯二胺 一 { _ 一H 一简 一 NHc 。一向 一C小〕 - \ / \ / D MA e 一L ICI 各 向同 性 ; 爹香族聚酞胺一 酞阱 一 「 一 NH 一了石飞一e oN H 卜压I一 co 一 了石、一c o 一飞 - L \ _ / \ _ / J D M S O I 各 向同性 长匕 1一心 牛乙一 )0,5 . 的一.几J. 乙卜以一蚝Jn口浏jlf以2(2 1上 三 芳纶 I 和 芳纶 亚的制 法 1 . 聚 台 物的 合成 PPT A 系 以对苯二胺和对苯二 甲酞氯 ‘ 为 单体 , 在 N 一 甲基毗咯烷 酮 (N M P 卜氯 化钙 中 , 经低 温 溶液缩 聚而得 , 如 。 为 4 . 5 ~ 与 , . 5 圈 。 P B A 系 以对 氨基 苯 甲酸为单体 , 在 催化 剂 存在下 , 经直 接 溶 液 缩 聚 而 得 , 爪 l、 为 1 · 5 一2 . 5 1‘, 。 2 . 液晶溶液的制 备 将 P即A 、 外A 分 别溶于浓硫酸和含碱 金 属盐 (如 Li cl ) 的酞胺系 溶刘 (如 N M P 、 D 一 41 一
E 图3 PBA-DMAC浓度的浓度~表观粘度曲线 各向同性溶液 囱1PPTA的结品结构 各向异性固体 MAc)中,当其浓度高于临界浓度C*,温度在 熔点Tm和临界温度Ta之间时,溶液具有 8101214161820 浓度(%) 溶致性向列型液晶的特征。 C值可根据浓度~粘度曲度(图2,3)和 图4PPTA/JRO4休系的相图 借助于偏光显微镜来确定,其大小主要取决 ([η]380:HSO4100%) 于聚合物分子量,分子量越高,C*值越小。临界温度Ta是指溶液从各向异性相转变为 各向同性的温度,可根据相图来确定(图4。 各向异性度(DDA值)是表征液晶溶液 性质的重要参数,其大小在一定程度上反映 e 了聚合物大分子在溶液中的有序区域结构的 变化。DDA值主要与聚合物分子量、溶液浓 度和温度有关(图5),实验结果表明,为了得 各向异性 到各向异性均相纺丝液, PPTA-H2SO4溶液 的浓度至少应为14%,最好高于16%。PBA 8·012141618:2 DMAC-LiCl溶液的浓度至少应为7%,最 浓度(% 好高于9% 3.液晶纺丝 2PPTA-H2SO溶液的浓度的表观枯度曲线 1-1×10Pa.2-2.14×10Pa; 蚕他是由生物高分子液晶而得的天然纤 3-3.16×10Pa 维。合成多肽的液晶纺丝也早有报道19,然 o1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
八U 拍加O 芭卜. 201 0曝卜|匕 黔 浓度(% ) 一亏杯 ’ - 一解 沪 ,毒寿北 今必招念 ; 图 3 PB A 一 D M A c 浓度的浓度 、表观粘度 曲 线 各向伺性溶液 性浓碱 ! (封翻察 160翔 性固体 即如 图 1 P PT A 的结品结 构 M Ac) 中 , 当其浓 度高于 临界 浓度C * , 温 度在 熔点 T m 和 临界温 度 T a 之间 时 , 溶液具有 溶致性向 列型液晶 的特征 。 气 c* 值可 根据浓度一 粘度曲度!(图2 , 3) 和 借助于 偏光显微镜来 确定 , 其大小主 要取决 于聚合物分子 量 , 分子 量越高 , C * 值越 小 。 O叶, 代份伏六厅 西 么U 店‘ 一 去, · 1 6 飞8 2 0 飞浓度(形) 图 4 PPT A / 1 1 2 R 0 ; 休系的 十}}图 ([ 们3 . 80 ; H : 5 0 ; 100 多) ’ le0心 0l0 . ‘ . 奄冲产洽 矛。 2 4 心 吕 10 ’ 1名 1 4 1 6 ‘ 1 8 : 2 0 浓度 <、尧 、 { 图2 PP r A 一H 石O 。溶 液的浓度 的表观 粘度曲线 1一1 水 10 5P a ; 2一2 . 14 大 10 亏Pa ; 3一3 . 16 X 10 , Pa 临界温度 T a 是指溶液 从各向异性 相 转 变为 各 向同性 的温度 , 可 根据 相 图来 确定 (图心 。 各 向异 性度 (D D A 值) 是表征 液 晶溶液 性质的重 要参数 , 其大小在一定程度上 反映 了 聚合物大分子在溶 液 中的有序 区域结构 的 变化 。 D D A 值 主要与聚合 物分子量 、 溶液浓 度 和温度 有关 (图 5 ) , 实验结果表明 , 为 了得 到各 向异 性 均相纺丝液 , P PT A 一H ZS O ; 溶液 的 浓度 至少应 为14 肠 , 最 好高于16 务 。 PB A 一D MA c 一瓦C1 溶液的浓度至少 应 为 7 外 , 最 好 ,高于 9 帕 。 3 . 液 晶 纺丝 蚕 丝是 由生物 高分子 液 晶而 得 的天 然纤 维 。 合成 多肤的液晶纺丝 也早 有报道 ‘刃 , 然 一 42 一
纶Ⅱ的主要性能与 Kevlar-49相近。值得一提 的是,芳纶I虽然强度不如芳纶Ⅱ和Kev -49,但其模量比它们高得多,其综合性能与 lar-149相近 芳纶I和芳纶Ⅱ的差示扫描量热分析 (DSC)和热失重分析(TGA)的结果如图6和 表3所示。芳纶Ⅱ的 A曲线与Ke 表3芳纶I、 Kevlar-29、 Kevlar-49 的热失重分析结果 图5DDA值与温度的依赖关系 (H2SO4100%;[n]380溶液浓度:1-10.5 乔}分解终点(m32 2-125%;3-1%;4-16%;5-18%) 纤维名称失重温度(失型温度失型10%失重0%失重 而,液晶纺丝真正进入实用阶段并为人们所 ℃)%)k℃)%)( 注目,应功于芳族菜酰胺液品纺丝技术的芳纶1|1041.o6ne50s3 确立10。 Kevlar-2932|5205761485556516 PTA液晶的于一湿法纺丝,1和 PBA Kevlar913250157|05605 液晶的湿法纺丝与传统的溶液纺丝法不 表4芳纶1、 Kevlar-49的不同温度下的 同,由于向列型液晶具有一维有序性,当液 强度保持率(%) 晶髙分子液体从喷丝孔喷出后,借助于高喷 纤维名称室温158℃200℃250℃300℃350℃ 头拉伸和低温冻结,可直接赋予纤维高取向 芳纶【|1018671.9|62.514468 度和少缺陷的伸直链结品,从面使纤维具有Kwl490866n:401∞:8|20 优良的物理机械性能,这正是液晶纺丝的意 义所在 四纤维结构和性能t1 1.纤维物理机械性能 由强伸仪测得的芳纶I和芳纶Ⅱ纤维的 主要力学性能如表2所示。从表2可知,芳 表2纤维性能对比 图6芳纶I的DSC,TGA曲线 比甄拉伸强度初始模量延伸率 a→DsC:b-TG 纤维名称(g cm)(cN/dT)I(cN/dT)(%) vlar-49相似。芳纶I的开始分解温度比Ke 芳纶I 48.810430-015565Vr49低,但分解终点相近。从表4可以看 热处6601090120出,高温下芳纶I的强度保持率优于Kvr .621.235~00355549。此外,热老化试验结果口表明,芳纶I 芳纶I 热丝处理140.5~24611/2.~.5的耐热老化性能比Kvar49好,在230°0 19.5 下使用100小时后,强度保持率为80%。 Kevlar-29 4.0 2.纤维形态结构 Kevlar-40- 纤维的成形方法及其完善程度对其表面 Kevlar-149cIeH14816810|1 形态影响很大。从电镜照片(图7)可以看出 o1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved
纶 n 的主要性能与K ev lar 一 49 相近 。 值得一提 的是 , 芳纶 I 虽然强度不 如芳 纶 n 和 K ev la r 一4 9 , 但其模量 比 它们 高得多 , 其综 合性能与 K e v la r 一1 4 9 相近 。 芳纶 I 和芳纶 n 的差 示 扫 描 量 热 分 析 (Ds C )和热失重分析 (T G A )的结果如图 6 和 表 3 所示 。 芳纶 1 的 DS C 、 T G A 曲线与 K e * 愁自公YQ 表J 芳纶 I 、 K e vl a r 一 2 9 、 K ev l a r 一 4 9 的热 失皿分析给 果 图 5 D D A 值与温度的依 赖关 系 担召仇加O万; 〔, 〕3 . 8 0’ 溶液浓度 : 1一10 . 5 多; 2一1 2 . 5多 ; 3一1 、 拓; 4一1 6多; 5一1 8 多) 而 , 液 晶纺丝 真正进 入实用 阶段 并为人们所 注 目 , 应 归功于芳族聚酞胺液晶纺丝 技 术的 确立 〔‘o , 。 PPT A 液 晶的干一湿法 纺丝 tl 又, 川 和皿A 掖 晶的湿 法纺丝 ‘. , 与传统 的 溶 液 纺 丝 法 不 同 , 由于 向列 型液晶 具有一维 有序性 , 当液 晶高分子 液体从喷丝 孔喷出后 , 借助于高喷 头拉伸和低温冻结 , 可直接赋 予纤维高取 向 度 和少 缺陷 的伸直链结晶 , 从而使纤维 具有 优 良的物理 机械性能 , 这正是液晶 纺丝 的意 义 所在 。 一一节丁刃 - 不厂亡二二于丈品盖瓜下妥 剑 表4盗 芳 纶 I 、 K e业v l a r 一4 9 的 不 圈 同温 度下 的 里 强度保持率 (厂) ‘ 任月 8 8 5l.旅 1 2 0 1 七q内J 臼 一似御 劳纶 I K ev lar 一 4 9 吐6 . 8 2 9 . 0 四 纤维结 构和性 能[1 ] 1 纤 维 物理机 械性 能 由强 伸仪测得 的芳纶 I 和芳纶 1 纤 维 的 主 要力 学性能如表 2 所示 。 从表 2 可 知 , 芳 表2 纤维性能对比 卜万 几 拉伸强度 (cN / dT ) 延伸率 (形) 图 6 芳纶 l 的 D SC 、 T G A 曲 线 a 一 D S C ; b 一T G A 5 . 5 ~ 6 . 5 芳纶 原 丝 卜 ·‘叫 ‘ · 8一‘0 · , 热丝处理 ! 1 . 46 ! 1 6 . 0一i , . : 1 . 5、2 . () 原 丝 4 4 }1 9 . 5、2 1 . 2 3 . 5 5 . lj 4 5 11 9 . 5、2 1 . 2 初始模 量 (cN / d T ) 3 4 0、4 0 0 9 0 3、1 06 2 35 4 ~ 40 0 6 24 ~ 了0 8 2 . 5 ~ 3 . lj 1 9 . 5 正丁下而 } “ vl ar 一 49 相似 。 芳 纶 I 的开始分 解 温度 比 K e “ vl ar 一49 低 , 但分解终 点相 近 。 从表 4 可 以看 出 , 高温下 芳纶 I 的强度保持率优 于 K ev la r 褪9 。 此外 , 热老化试验结果 t” 表明 , 芳给 I 的耐热老 化 性 能 比 K e v l a r 一4 9 好 , 在 2 8 0 0 0 下使用 10 小时后 , 强度 保持率 为80 帕 。 2 . 纤 维 形 态结构 纤 维的 成形 方法及 其完 善程度 对其表面 形态影 响很大 。 从电镜照片(图 7 )可 以看 出 , .卜以!厂日l一口曰注lL任l 芳纶 I 热丝处理 K e v la卜 2 9 〔1 3 ] K e v lar 一 40 〔1 3 ) K e v lat 一 1 4 9 〔1 ‘J } ‘ · 连8 1 6 8 1 1旬 1 1 . 3 一 43 一
芳纶Ⅱ因用硫酸作溶剂,如果洗涤不充分, 表5芳纶】熟处理前后施晶度和取向度的变化 纤维中即使残余微量的酸,也会严重破坏纤 试#|x(5)|r(为)|1-(A)|取向角(度) 维的微细结构,造成缺陷和空洞,而且破坏 程度随存放时间的延长而加剧,最后使纤维芳抢熟处州721210 失去使用价值 从8、9可以看出,芳纶Ⅱ原丝和热处 理丝的衍射图象和衍射强度有明显不同。芳 纶I也有类似结果1]。表5列举了热处理前 后纤维结晶度和取向度的变化。可见,热处 理可以提高纤维的结晶度。使晶粒更完整, 并进一步沿纤维轴取向,取向角明显变小。 3.纤维的双折射 图T芳纶I纤维的表面形态照片 芳纶Ⅱ的双折射照片如图10所示。芳纶 鼻一含酸纤维存放T天后;b一不含酸纤维存放两 个月后 Ⅱ原丝的An为0.4361,热处理后提高至 0,4858,芳纶I原丝的△n为0.4410,热处 理后提高至0.4889。这说明热处理后纤维大 分子取向有明显提高。 4.红外光谱图 芳纶I、Ⅱ和 Kevlar-29、 Kevlar-49的红 外光谱图如图11所示。芳纶Ⅱ在1643×100 cm-1及1514×100cm-处有两个特征峰。 图8芳纶I原丝和热处理丝的X-衍射强度 a→芳纶I原丝;b一热处理后芳纶 图9芳纶I纤维的x-射图像 一芳纶I原丝;b一势处理后芳纶I KeYlar-29 图10芳纶】纤维的双折射干涉图 a一原丝;b-热处理丝 图11纤维红外光谱图 44 o1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
芳 纶 n 因用 硫酸作溶剂 , 如果 洗涤 不充分 , 纤 维 中即使残余微量 的 酸 , 也会严重破坏纤 维的微 细 结构 , 造成 缺陷 和 空洞 , 而且破 坏 程度随存放时 间的延长 而加剧 , 最后 使纤 维 失去使用价值 。 裹5 芳纶 , 热处理份后绝吕 度 和取 向度 的变化 X ￡(拓) tc (书) 1 5 。; (人) 芳纶 , 原 丝 芳纶 I 热处理丝 7 3 . 0 7 7 . 2 8 9 . 0 习3 . 9 9 8 。 . 1 2 9 . 9 1 9 . 8 1 1 . 0 图 了 芳纶 1 纤维 的表面 形态照片 一含酸纤维存放 7 天后; b 一不 含酸纤维存放两 个月后 从 8 、 9 可 以看 出 , 芳纶 1 原丝 和热 处 理 丝 的衍射 图象和衍射强度有明显不 同 。 芳 纶 I 也有类似 结果 ‘“, 。 表 5 列举 了 热处理前 后纤 维 结晶度 和取 向度 的变化 。 可 见 , 热 处 理 可 以提高纤 维 的结晶度 。 使晶粒更 完整 , 并进一步沿纤 维轴取 向 , 取向 角明显变 小 。 3 . 纤 维的双 折射 芳纶 n 的双折射照片如 图 10 所示 。 芳纶 1 原丝 的 乙n 为 0 . 4 3 6 1 , 热处理 后提 高 至 0 . 4 8 5 8 , 芳纶 I 原丝 的乙n 为 0 . 4 4 1 0 , 热 处 理 后提高至。 . 4 8 89 。 这说明热处理后 纤维 大 分子取 向有明显 提高 。 4 . 红外 光谱 图 芳纶 I 、 1 和K e v l a r 一2 9 、 K e v la r 一 49 的红 外光谱 图如 图 11 所 示 。 芳纶 1 在1 6 4 3 X 1 0 仆 c m 一 ’及 1 5 1 4 x 1 0 cm 一 ’ 处有两个特征峰 。 图 8 芳纶 l 原 丝和 热处 理丝 的X 一衍 射强度 么一 芳纶 1 原丝 ; b 一 热处理后芳纶 1 图 9 芳纶 ! 纤维的X 一 衍射图像 a一芳纶 l 原丝 ; b 一热处理后芳纶 I 了入{ ,;! !二 、 八、厂 讶 甲丫 丫 ‘ ’ 护 一 斌 试 10 0〔m 图10 芳纶 l 纤维的双 折射干涉图 a 一原 丝; b 一热处理 丝 图n 纤维红外光谱图 一 4 4 一
五芳纶Ⅰ和芳纶I的应用 在体育器材方面,可用作箭、弓弦 羽毛球拍、赛艇等 鉴于芳纶Ⅰ和芳纶Ⅱ具有高强度、高模 此外,芳纶I和芳纶Ⅱ在代石棉材料(如 量、低延伸、低比重、耐高温等优良性能,刹车片、盘根)和混凝土补强材料方面也将 故在航空、航天、交通运输、光通讯、休育大有作为 器材及其它部门有重要用途,特别是芳纶Ⅱ, 目前,芳纶I和芳纶Ⅱ已在光通讯、缆 用途更为广泛。 绳、特种织物及复合材料等方面得到实际应 在橡胶增强材料方面,芳纶Ⅱ可用作高用。可以预期,随脊芳纶的产业化及其性能 级轮胎帘线、高压软管、三角皮带、同步齿的不断提高,我国芳纶的应用前景将越来越 形带等 阔 在复合材料方面,芳纶I和芳纶Ⅱ的比 强度高,是一和较理想的空闻用材料,可单 独使用,也可与其它纤维(如碳纤维)混用 可用作飞机、字航器的结构材料以及各种耐【2]管扇,《强度高模费芳怆的发展阶(待发表) 压容器等,可有效地减轻重量,增加荷载。[3] Arpin M, Polymer,,197,18,591 在缆绳方面,芳纶Ⅱ可用作伞用绳带 [4J所宏行,纤维学会志,1975,31,(),278 5]若鉴等,华东纺织工学院学报,1981,7,(3),107 油田用支撑绳、深海系留绳等, 6]上润合成树脂研究所芳纶组,合成纤维,工业 在光通讯方面,用芳纶I和芳纶Ⅱ作加 80,(3) 强件的光缆重量轻,干扰小,强度高,可靠 [T]≮芳纶I研究报告》,上海市合成纤维研究所内部资料 8]《芳纶1研究报告》,上海市合成纤维研究所内部资料 性好 [9]JP605926,JP1-608,JP47-27803 在防弹制品方面,可用作防弹背心、头 [I0]USP376T256,UsP3996321,UsP4048279 盔及其它制品。 []PPTA一HSO溶液干一湿法纺丝工艺及设备的研 究》,上海市合成纤维研究所内部资 在特种防护服方面,芳纶Ⅱ与 Nomex或[12]管宁琼合成纤维1979(1),28 芳砜纶的混纺织物尺寸稳定性好,是理想的 13]高模量有机纤维 Kevlar-49削性能及应用,杜邦公 司技术资料 防火工作服 [14] Textile Worlds, 1988,(8),41 抗静电涤纶”通过鉴定 上海市合成纤维研究所承担国家“七五”科技攻与会代表一致认为该项目采用内添加抗静电 关项目“抗静电涤纶”于1990年5月13日在上海召剂工艺路线先进、可靠。纺制纤维具有优良的抗静 开鉴定会。纺织部委托上海市纺织局主持了会议。电性能,经试用达到预期效果,并取得较显者的社 参加鉴定会代表来自全国20个单位共40余人。会会和经济效益,可以代替进口。该项目在年产300 上听取了工作报告、研究报告、使用单怔应用报告吨规模的Vc406纺丝机及姐43A拉伸机上进行现场 和现场考核报告,审阅有关资料,经认真讨论一致考核,纤维质量指标均已达到和超过项目专题合同 同意通过鉴定 要求,达到和优于国外部份产品抗静电耐久性能指 抗静电涤纶不易吸灰、沾污,穿着舒适,可制标。会议希望此产品尽快投入正常批量生产和进 成昉尘服,是冶金、电子、化工等工业必不可少的步降低成本。 材料。 柴爱宝供稿) o1994-2013ChinaAcademicJournaleLectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://wwwxn45ntr
五 芳纶 I 和芳纶 1 的应用 鉴 于芳纶 I 和芳 纶 1 具 有高强鹰 、 高模 量 、 低延 伸 、 低 比 重 、 耐高 温等 优 良性 能 , 故在航空 、 航天 、 交通运输 、 光 通讯 、 体育 器材及其它 部门有重要用途 , 特别 是芳纶 1 , 用途更为广泛 。 在橡胶增强 材料方面 , 芳纶 1 可 用作 高 级轮胎帘线 、 高压软管 、 三 角皮带 、 同步 齿 形带 等 。 在复合材料 方面 , 芳纶 I 和芳纶 1 的比 强 度高 , 是一种较理 想的 空间用 材料 , 可单 独 使用 , 也可 与其它纤维 (如碳纤 维)混 用 , 可 用作飞机 、 宇航器的结构材料 以及 各 种耐 压 容器等 , 可 有效 地减轻重量 , 增加 荷载 。 在缆 绳方面 , 芳纶 1 可 用作伞用 绳带 、 油田 用支撑绳 、 探 海系 留绳等 。 在光通讯方 面 , 用芳纶 I 和芳纶 1 作 加 强件 的光缆重量 轻 , 干扰小 , 强 度 高 , 可 靠 性好 。 在防弹制品方瓦 可用作防弹背心 、、 头 盔及 其它 制品 。 在特种防护 服方 面 , 芳纶 1 与 N o m ex 或 芳枫纶的混 纺织 物尺 寸稳定性好 , 是理 想 的 防火工作服 。 在体 一 育器材方 面 , · 可 用作弓箭 、 弓弦 、 羽 毛球拍 、 赛艇等 。 此外 , 芳纶 不和芳纶 1 在代石棉材料 〔如 刹车片 、 盘根) 和视凝 土 补强 材料方 面也 将 大 有作 为 。 目前 , 芳纶 I 和芳纶 1 已在光通 讯 、 缆 绳 、 特种 织物及 复合 材料等方面 得到实际应 用 。 可 以 预期 , 随 着芳纶 的产业化及其性能 的不断提高 , 我国芳纶的应 用前景将越来 越 了 、 阔 。 参 考 文 献 [ l 〕岁益锋 , 合成纤维工业 , 1 9 8 9 , 1 2 , (3 ) , 1 [ 2 」管 宝琼 , 《高强度高模量芳纶的 发展 力向 》(待 发表 ) [ 3 ] A rPin M , P o ly m er , 19 7 7 , 18 , 5 9 1 [ 4 〕 l工l所宏行 , 纤维学会志 , 1 9 75 , 3 1 , ( ) , 2 了8 [ 5 ] 肖若鉴等 , 华东纺织工学院学报 , 1 98 1 , 7 , (3 ) , 1 0 7 〔6 〕J: 海合成树脂研究所芳纶组 , 合成纤维工业 , 1 9 80 , (3 ) , 5 } 【7 〕《芳纶 l 研究报告, , 上海市合成纤维研究所内部资料 [ 8 〕《芳纶 1 研 究报告 》, 上海市合成纤维研究所内部资料 1 9 1 JP6O 一 5 0 26 , JP咬1 一 6 6 0 8 , JP4 7 一 2 78 0 3 [ 10 ] U S P3 7 6 7 7 5 6 , U S P恋9 96 3 2 1 , U SP 4以8 2 7 9 〔1 1〕 《PPI’A 一H 石O 。溶液干一湿 法纺丝工 艺及设备的研 究》, 上海市合成纤维研究所 内部资料 [ 1 2 ] [ 13 ] [ 1 4〕 管宝凉 , 合 成纤维 , 1 9 7 9 , (1 ) , 2 5 高模量 有机纤维一K e vl ar 一码 的 性能及应用 , 杜邦公 司技术 资料 T e x tile W O r】d s , le8 8 , (8) , 4 1 “抗静电涤纶 ” 通过 鉴定 上海市合成纤维研究所承担国家 “ 七五 ” 科技攻 头项 目 “ 抗静 电涤纶 ” 于 1 990 年 5 月 13 日在 上海召 开鉴定会 。 纺织部委托上海市纺 织局 主持了 会议 。 参加鉴定会代表来 自全国 2 0 个单位共 如 余 人 。 会 上 听取了工作报告 、 研究 报告 、 使用单位 应 用报告 和现场考核报告 , 审阅有 关资料 , 经认 真讨论一 致 同意通过鉴定 。 抗静 电涤纶不易吸灰 、 沾污 , 穿着舒适 , 可 制 成防尘服 , 是冶金 、 电子 、 化 工等工 业必不可 少的 材料 。 与会代表一 致认为 : 该项 目采用 内添加 抗静 电 剂工艺路线先进 、 可靠 。 纺制纤维具有优 良的抗静 电性能 , 经试用达到预期效果 , 并取得 较 显著的 让 会和经济效益 , 可以代替进 口 。 该项 目 在 年产 3 0 吨规模的 V C 切6 纺丝机及 4 43 A 拉伸 机上进行现场 考核 , 纤维质最指标均已达 到和超过 项 目专题 合同 要求 , 达到和优于国外部份产品抗静 电耐久性能指 标 。 会议希望此产品尽快投入 正常批 量生 产和进一 步降低成本 。 (柴爱宝供稿) 一 4 5 一