《新型纺织材料》课件——芳族聚酰胺纤维.pptxVIP

新型纺织材料芳族聚酰胺纤维概述目录020301聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（MPIA）聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（PPTA）01概述由酰胺键互相连接的芳基所构成的线型大分子。其中至少有85％的酰胺键直接连接在两个芳基环上，而有50％以下的酰胺键可被亚胺键所取代者都称为芳族聚酰胺。由芳族聚酰胺长链大分子制成的纤维叫芳族聚酰胺纤维(AramidFiber)，我国简称芳纶。锦纶是脂肪族聚酰胺纤维，具有某些缺点，如模量低。尺寸稳定性较差，在温度较高时的化学稳定性差以及耐高温性差等。而芳族聚酰胺纤维中，由于在大分子长链中用芳基取代了一般聚酰胺中的脂肪基，分子链的柔性减小，刚性增大，使所得纤维的玻璃化温度，耐热性能以及模量等都显著提高。02聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(MPIA)聚间苯二甲酰间苯二胺纤维是一种由芳族二胺和芳族二酰氯缩聚所得的全芳聚酰胺纤维，我国称之为芳纶1313，美国叫诺曼克斯(Nomex)，日本叫康纳克斯，前苏联叫菲尼纶。这种纤维在1960年首先由杜邦公司试制成功，1967年正式工业化生产，是第一种耐高温纤维，也是目前所有耐高温纤维中产量最大，应用面最广的一种纤维。生产这种纤维的单体是间苯二甲酰氯和间苯二胺。这两种单体可通过界面缩聚法或低温溶液缩聚法合成聚间苯二甲酰间苯二胺。生产方法01原料的制备日本的康纳克斯通常采用界面缩聚法，即将间苯二甲酰氯溶于四氢呋喃溶剂中，而后在室温下将它加入到强烈搅拌着的间苯二胺和碳酸钠水溶液中，缩聚反应很快在接触界面上发生。速度极快，只需几分钟，产生的酸被碳酸钠中和。将体系冷却，经分离、水洗、干燥制得聚间苯二甲酰间苯二胺聚合物。诺曼克斯则采用低温溶液缩聚法，它以二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺为溶剂，将间苯二胺溶于其中，并添加少量酸接受剂，冷却至O一1℃，而后在不断搅拌下加入间苯二甲酰氯进行反应，待反应终了，加水进行沉析，分离得到的固体物料经洗涤、干燥后，即得聚间苯二甲酰间苯二胺聚合物。生产方法02纺丝采用干纺法或湿纺法纺丝成形。美国生产的“诺曼克斯”用干纺法制得：将缩聚物溶解在加有某种氯化物的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中，制得纺丝原液后，用干法纺丝，得到的初生纤维表面带有大量无机盐，经多次水洗后，在300℃条件下进行4—5倍拉伸。产品有长丝和短纤维。日本的“康纳克斯”由湿纺法生产：纺前原液温度控制在22℃，经孔径0.07mm、孔数为34000的喷丝头压入60℃、密度为1.366g／cm3、含二甲基乙酰胺和氯化钙的凝固浴中，得到的初生纤维经水洗后，在热水中拉伸2.73倍，接着再用热辊进行干燥，并在320℃的热板上再拉伸1.45倍后得成品。康纳克斯主要为短纤维。纤维性能诺曼克斯与康纳克斯的性能指标诺曼克斯（干法）康纳克斯（湿法）密度/g.cm-31．381．38强度/cN．tex-144.244．248．6延伸度/%173550弹性模量/cN．tex-11324．5529.8794.7回潮率/%4.34.95.05.5耐热性能纤维在180℃下放置3000h之后不会损失其强度；在260℃下持续使用1000h以后，剩余强度仍能保持原强度的65％；当温度提高到400℃以上。纤维并不熔融。而是发生变形、炭化与发脆，但是炭化层还能起绝缘和保护作用。在热蒸气中保持400h以上，其强度仍保持原强度的50％。力学性能芳纶1313的断裂强度和韧性与锦纶和聚酯纤维同在一个等级。纤维性能尺寸热稳定在260℃的干燥空气中收缩率约为1.7％，在沸水中达到2％左右。经过热定形的织物在沸水中实际上根本不收缩。耐化学性能芳纶1313能耐大多数酸的作用，只有长时间地和盐酸、硝酸或硫酸接触，强度才有所降低。对碱的稳定性亦好，只是不能与氢氧化钠等强碱长期接触。另外，它对漂白剂、还原剂、苯酚、蚁酸和丙酮之类的有机溶剂等有良好的稳定性。芳纶1313还具有良好的抗辐射性能燃烧性能芳纶1313是难燃纤维，具有较好的阻燃性，只在置于明火中才能勉强燃烧，当火焰移开以后，它即停止燃烧。用途芳纶1313目前主要用于制作高温下使用的过滤材料、输送带以及电绝缘材料等；另外也用于制作防火帘、防燃手套、消防服、耐热工作服、降落伞、飞行服、宇宙航行服及防热辐射和防化学药品的防护服等；还可用于制作民航客机或某些高级轿车用的阻燃装饰织物。芳纶1313中空纤维还可按反渗透原理用于咸水与海水淡化处理。03聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA)聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的商品问世于1972年，最初称为纤维B．后改名为凯夫拉(Kevler)，我国称芳纶1414，是美国杜邦公司专为增强轮胎和其它橡胶制品而开发的高强芳族聚酰胺纤维。加工方法制备这种纤维所用的单体为对苯二甲酰氯和对苯二胺。聚合采用低温溶液缩聚法，溶剂可采用具有弱碱性的六甲基磷酰胺、二甲基乙