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芳香族聚酰胺纤维

[拼音]:fangxiangzu juxian’an xianwei

[外文]:aromatic polyamide fibre

由芳香族二元胺和芳香族二羧酸或芳香族氨基苯甲酸经缩聚反应所得聚合物纺成的特种纤维。主要品种有对位芳香族聚酰胺纤维和间位芳香族聚酰胺纤维两类。

对位芳香族聚酰胺纤维

主要是聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(或称聚对苯撑对苯二甲酰胺纤维)。它是把对苯二胺和对苯二甲酰氯缩聚得到的聚合物溶解于浓硫酸或氢氟酸或氯磺酸中制成具有液晶性能的溶液,再经干-湿法纺丝制成的。 美国1972年生产的商品名称为凯夫拉尔(kevlar)。另一个是聚对苯甲酰胺纤维(或称聚对氨基苯甲酰纤维),是把对氨基苯甲酰氯的盐酸盐或对亚硫酰胺苯甲酰氯经溶液缩聚而得到的聚合物,或将对氨基苯甲酸溶于N-甲基吡咯烷酮、氯化锂溶液内在催化剂作用下缩聚得到的聚合物溶解在二甲基乙酰胺、四甲基脲等有机溶剂的盐溶液内或溶解在浓硫酸等强酸内得到液晶,再经干-湿法纺丝制成的纤维。这类聚合物主链中的对苯撑基使主链变得僵硬,而且共轭双键效应使苯环和酰胺基的结合力总是力图保持分子的平面性,所以分子链有很好的刚性。因此这类聚合物是刚性链聚合物。利用刚性分子不易折叠的特性,用液晶纺丝形成伸直链结晶,因而增加了纤维中晶区与晶区之间缚结分子的数目,同时大分子聚集体沿纤维拉伸的方向高度取向。这种高度取向的对位芳香族聚酰胺纤维的最大特点是具有高强度(22克/旦以上),约为钢丝的5~6倍;高模量(450~1000克/旦),约为钢丝和玻璃纤维的2~3倍;低比重,约为钢丝的1/5。这种纤维还具有优良的耐高温、抗化学腐蚀和自熄等特性。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的缺点是耐紫外线较差。这类纤维主要用于高速飞机等的轮胎帘子线;深海作业、航天和气象等方面的特种缆绳;高压容器、塑料、橡胶的增强材料。聚对苯甲酰胺纤维的抗冲击性能较差,因而在使用上受到限制,但可用作深海光缆的包覆材料。

间位芳香族聚酰胺纤维

主要是聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。它是将间苯二胺和间苯二甲酰氯缩聚得到的聚合物溶解在四氢呋喃、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等有机溶剂中,用干法纺丝或湿法纺丝制成。这类纤维由于大分子主链上含有共轭双键的苯环结构,使聚合物的玻璃化温度升高;又由于其分子间力较大,使其熔点高达400℃;又由于其间苯撑基与酰胺基的作用而使分子具有一定柔性。因此这种纤维最突出的特点是能在较高温度下使用。如美国生产的诺梅克斯(Nomex)在260℃的高温下加热1000小时后断裂强度仍能保持65%,在304℃加热1000小时强度保持64%。在火焰中难燃,具有自熄性,耐老化性良好,能耐大多数有机溶剂,但耐紫外线较差。主要用于易燃、易爆环境的工作服以及宇航服和消防服等。还可用作工业滤材、填料,用这种纤维制成的纸大量用于电器绝缘材料。

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文章名称:《芳香族聚酰胺纤维》
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