第3章芳香族聚酰胺纤维.ppt
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1、第一节第一节 概述概述泛指由酰胺基团直接与两个苯环基团连接而成的线形高分子制造的纤维,称作芳香族聚酰胺纤维(Aramid纤维)。在我国,芳香族聚酰胺纤维称作芳纶,间位Aramid纤维称做芳纶1313,对位Aramid纤维称做芳纶1414。第一节第一节 概述概述1、化学结构第一节第一节 概述概述2、性能特点 机械性质:芳纶1414是目前使用的有机纤维中强度最高的,其强度可达193.6cN/tex,断裂伸长率为4%。初始模量远高于其它纤维,其初始模量为4400cN/tex,为聚酰胺纤维的11倍,为涤纶六倍左右。纤维密度:为1.431.44g/cm3。第一节第一节 概述概述热学性质:纤维的热稳定性远
2、高于其它纤维,在150下纤维的收缩率为0,在较高的温度下仍能保持很高的强度。熔点为600,最高使用温度为232。化学性能:具有良好的耐碱性,耐酸性好于锦纶,具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗虫蛀和霉变。对橡胶具有良好的粘附性。第一节第一节 概述概述对位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能对位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能纤维种类纤维种类 密度(密度(g/cmg/cm3 3)强度)强度(cN/tex)伸度(伸度(%)弹性模量()弹性模量(cN/tex )含水率()含水率(%)PPTA Kevlar29 PPTA Kevlar29 1.43 202.9 3.6 4851 7.01.43 202.9 3.
3、6 4851 7.0 Kevlar49 Kevlar49 1.45 195.8 2.4 7497 4.51.45 195.8 2.4 7497 4.5 Kevlar119 Kevlar119 1.44 211.7 4.4 3793 7.01.44 211.7 4.4 3793 7.0 Kevlar129 Kevlar129 1.44 233.7 3.3 6703 6.51.44 233.7 3.3 6703 6.5 Kevlar149 Kevlar149 1.47 158.8 1.5 9790 1.51.47 158.8 1.5 9790 1.5Technora 1.39 247 4.6 52
4、03 2.0Technora 1.39 247 4.6 5203 2.0E E玻璃玻璃 2.54 84.7 4.0 2646 2.54 84.7 4.0 2646 钢钢 7.8 30 1.7 2469 第一节第一节 概述概述1、化学结构第一节第一节 概述概述NHNH COCOn第一节第一节 概述概述2、性能特点 机械性质:强度较高。在通常情况下,强度为48.4cN/tex,断裂伸长率为17%。纤维密度:为1.38g/cm3。第一节第一节 概述概述热学性质:芳纶1313具有良好的耐热性,其耐腐蚀性和防燃性。如在260的高温下连续使用1000h,其强度仍能保持原强度的65%;在300的高温下连续使
5、用一周,仍可保持原强度的50%。化学性能:具有良好的耐碱性,耐酸性好于锦纶,具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗虫蛀和霉变。间位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能间位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能物性物性 Nomex Conex密度(密度(g/cm)1.38 1.38单丝纤度(单丝纤度(tex)0.22 0.22拉伸强度拉伸强度(cN/tex)35.3 47.661.7断裂伸长率断裂伸长率(%)31 37拉伸弹性模量拉伸弹性模量(cN/tex)617.4 661.5含水率含水率(%)5 5300热收缩率热收缩率(%)3.5 3.7热分解温度热分解温度()400430250强度保持率强度保持率(%)6
6、0干热暴露强度保持率干热暴露强度保持率(2501000H)(%)60湿热暴露强度保持率湿热暴露强度保持率(1201000H)(%)60LOI 3032第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述三、芳香族聚酰胺纤维的发展简史1951 杜邦 Flory发明低温溶液聚合法1953 杜邦 Morgan开发全芳香族聚酰胺系低温溶液聚合法1960 杜邦 开始开发间位全芳香族聚酰胺纤维Nonex(HT-1)1965 杜邦 Kwolek发明液晶纺丝法,开始研究对位系全芳 香族聚酰胺纤维(PBA)1967 杜邦 Nomex上市,用于纤维和造纸1968 杜邦 开始研究对位系全芳香族聚酰胺纤维(PPTA)1969
7、 杜邦 对位系全芳香族聚酰胺“纤维B(PBA)”公布1970 杜邦 发明干式纺丝法1971 帝人 间位系全芳香族聚酰胺纤维(Conex)上市1972 杜邦 对位系全芳香族聚酰胺纤维“Kevlar(PPTA)”上市。1974 FTC 全芳香族聚酰胺纤维正式命名为“Aramid”1974 帝人 对位系全芳香族聚酰胺纤维(HM-50)申请专利1979 恩卡 对位系全芳香族聚酰胺纤维工业化(Arenka),后改称“Twalon”。1982 杜邦 建成Kevlar2000吨/年生产线1984 东丽 与杜邦合作,在日本开始销售1985 帝人 HM50工业化第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述芳纶纤
8、维的应用领域示意图芳纶纤维的应用领域示意图一、单体和合成(一)所用单体合成聚对苯二甲酰对苯二胺所用单体一般为芳香族二胺和芳香族二酸及其衍生物。第二节第二节 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维X基团:卤素(如Cl)、OR(R是烷基或芳基)、OH第二节第二节 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(二)合成方法1、界面缩聚界面缩聚法是两种单体分别溶解在不相混溶的溶剂中,即把对苯二甲酰氯溶解于与水不相溶的有机溶剂中,对苯二胺溶剂在水相中,当两种溶液相互混合时,在相的界面就发生缩聚反应生成聚合物,因为聚合物不溶解在两个溶剂里,因此以沉淀形式析出。第二节第二节 聚对苯二甲酰对苯二
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- 芳香族 聚酰胺纤维