对位芳纶纤维的研究与应用进展

介绍了对位芳纶的结构和性能,以及当前其应用的各种领域,通过对位芳纶纤维表面改性研究,使其产品性能不断改善,材料成本降低,对位芳纶纤维必将在更广阔的领域中得到应用。     

对位芳纶沉析纤维性能研究

采用SEM、AFM、FT-IR、XRD和TGA对新型芳纶材料对位芳纶沉析纤维的表面形貌、化学结构、结晶程度和热学特性4个方面进行了分析检测,为研究对位芳纶沉析纤维的结构性能奠定实验基础,有利于其作为复合增强材料的广泛应用。结果表明,对位芳纶沉析纤维是非粒状且尺寸较小,外形上既像纤维又像薄膜,表面粗糙,形态柔顺;纤维具有仲酰胺结构特征;纤维结晶度为28.55%,非晶化的成分较多,且晶粒尺寸较小;纤维初始分解温度为490℃,TG10%为550℃,分子链结构稳定,热学性能优异。     

对位芳纶及其复合材料发展思考

对位芳纶是高性能纤维的重要品种,已广泛应用于宇宙探索、航空航天、国防军工、电子通讯、民用建筑等领域。本文根据对位芳纶发展及应用的最新情况,详细介绍了对位芳纶的种类、性能、应用以及发展概况,并结合多年的对位芳纶研发及产业化经验,分析探讨了我国现有对位芳纶及其复合材料产业化发展方面存在的问题,据此提出对位芳纶及其复合材料今后的发展方向和研究重点。最后从科学发展观和低碳经济的角度,指出我国对位芳纶及其复合材料产业化发展的必要性和紧迫性。     

对位芳纶在耐热输送带骨架中的应用性能研究

利用新型芳纶纤维设计一种新型耐热输送带骨架帆布。对帆布进行浸渍处理来测试其与覆盖胶的高温粘合性能。采用差热分析和热重分析探究芳纶纤维的耐热性能,并研究了芳纶纤维的耐腐蚀性能。结果表明:随着试验温度的提高,输送带的粘合能力下降;芳纶纤维具有较强耐腐蚀性和耐热性,作为耐热输送带带芯有较大优势。     

超声波作用下对位芳纶纤维的超微结构

用X射线衍射和扫描电子显微镜（SEM）对超声波处理的对位芳纶纤维的结晶结构和形态结构进行研究,以揭示对位芳纶纤维的超微结构特点。研究表明,对位芳纶纤维具有皮芯层结构和多重原纤结构特征,纤维表层大量原纤沿纤维轴向高度取向,直径约600 nm;纤维内部圆柱状的微原纤平行于纤维轴,直径为30 nm,且微原纤间存在缝隙和孔洞;...     

对位芳纶浆粕的制造及其应用

2006年全世界芳纶浆粕的需求量已达1万多吨,对位芳纶产能5.5万吨还在不断增加.上海依极科技有限公司建成50T/a芳纶浆粕生产厂,本文介绍芳纶浆粕专利技术、制备和性能及其应用,而芳纶浆粕的产业化成功,将开辟广阔的新应用领域.     

对位芳纶及其复合材料综述并产业化发展思考

对位芳纶由于其出色的性能,在宇宙探索、航空航天、国防军工、民用建筑等领域有大量的应用,尤其是芳纶复合材料已成为高科技领域必不可少的基础材料。对位芳纶复合材料具有轻质高强等突出特点,因此在节约减排方面具有显著效果,随着全球低碳经济的到来,芳纶及其复合材料的发展前景会越来越好。本文根据对位芳纶发展及应用的最新情况,详细介绍了对位芳纶的种类、性能、应用以及发展概况,并结合多年的对位芳纶研发及产业化经验,分析探讨了我国现有对位芳纶及其复合材料产业化发展方面存在的问题,指出我国在技术、生产效率、生产能力、设备、市场等方面与国外的差距,并据此提出对位芳纶及其复合材料今后的发展方向和研究重点。最后从科学发展观和低碳经济的角度,指出我国对位芳纶及其复合材料产业化发展的必要性和紧迫性。     

废弃对位芳纶粉末表面烷基化改性研究

对废弃的低相对分子质量对位芳纶(PPTA)粉末进行烷基化改性,以改善PPTA的化学惰性,研究了溶剂对烷基化产物表面接触角和溶解性能的影响,通过红外光谱仪、热重分析仪、比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜对目标产物进行了表征。结果表明,以N-N二甲基甲酰胺、二甲亚砜(DMSO)作为溶剂时,PPTA粉末烷基化改性效果良好。为此通过正交试验对比了使用2种溶剂合成的烷基化产物的接触角,确定了最佳溶剂为DMSO,优化出适宜的改性工艺条件：溴代正丁烷与PPTA粉末质量比为3.5∶1,氢化钠质量分数为0.4%,反应时间为4.5h,反应温度为80℃,在此基础上进行3次重现性实验,烷基化产物接触角平均值为117.26°。     

对位和间位芳纶短切纤维混杂对芳纶纸性能的影响

采用国产对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺)短切纤维、间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺)短切纤维与沉析纤维混杂制备芳纶纸,研究了纤维混杂效应对芳纶纸性能的影响。采用SEM、XRD分析了自制混杂纤维芳纶纸和Nomex T410(0.13mm)纸中短切纤维与沉析纤维之间的微区结合特征以及结晶性能,通过TGA分析了混杂纤维芳纶纸与Nomex T410纸的耐热性能,并通过对比自制芳纶纸与Nomex T410纸力学性能、绝缘性能,研究了对位和间位芳纶短切纤维混杂对芳纶纸性能的影响。结果表明:芳纶纸抗张指数、撕裂指数、结晶度以及耐热性能均随对位芳纶短切纤维添加量的增加而增加,而芳纶纸耐压强度呈先上升后下降的趋势。当对位和间位短切纤维混杂比为2∶2(质量比)时,自制混杂纤维芳纶纸与Nomex T410纸短切纤维与沉析纤维之间粘结状态相似,力学性能、绝缘性能与耐热性能相近,其抗张指数为130.4N·m·g~(-1),优于Nomex T410纸纵向(111.1N·m·g~(-1))与横向(56.2 N·m·g~(-1))的;撕裂指数为32.6 mN·m~2·g~(-1),介于Nomex T410纸纵向(37.6mN·m2·g~(-1))与横向(23.6mN·m2·g~(-1))之间;耐压强度分别为26.5kV·m~(-1)和27.0kV·m~(-1);结晶度分别为34.84%、15.71%;初始分解温度分别为430.6℃、435.1℃,780℃时其质量损失分别为42.8%、39.1%,芳纶纸均具有稳定的耐热性能。     

对位芳纶沉析纤维及其复合纸的结构与性能

为研究对位芳纶沉析纤维这种新型纤维及其复合纸的结构与性能,文中采用光学显微镜、扫描电镜、原子力显微镜表征了纤维的表观形貌;通过纤维质量分析仪分析了纤维的形态参数;利用压汞仪定量表征了复合纸的结构特征,并综合研究了其力学性能、介电性能和热学性能。结果表明,沉析纤维呈薄膜褶皱状,形态柔顺,表面粗糙,在水相介质中分散均匀;重均长度0.552mm,细小纤维含量71.9%,纤维均一性好,细碎化程度高,有利于成纸的增强;芳纶复合纸的孔隙率为18.33%,孔径为14.64μm,成纸结合相对紧密,类似于钢筋混凝土结构;其拉伸指数为38.8 N·m/g,撕裂指数为18.4 m N·m2/g,耐压强度达到21.8 k V/mm;初始分解温度535℃,t10%为560℃,热学稳定性优异。     

我国芳纶技术发展现状

芳纶在高性能纤维材料中产量最大、应用最广。简要介绍了芳纶的主要品种,并对我国芳纶行业目前的产能规模、配套产业集群、领军企业等进行了阐述,着重介绍了芳纶在国防军工、航天航空、轨道交通、安全防护、环境保护和电子信息等新兴产业领域的应用,并提出展望与建议。     

对位芳纶纤维的表面改性研究进展及展望

综述了近几年来芳纶纤维表面改性的最新研究进展,重点介绍了化学改性和物理改性方法的发展情况,并展望了纤维表面改性的发展趋势。     

对位芳纶在DMAC—LiCl体系中的合成与性能研究

采用低毒低盐的DMAC—LiCl体系和传统的NMP-CaCl2体系作为反应场所进行对比，研究了传统PPTA在DMAC-LiCl体系中的聚合工艺，制得的聚合物ηinh≥3．88。通过红外、热失重分析验证了其结构与热稳定性能，制得的聚合物分解温度高达550℃，结果表明聚合物的化学性质与国外样品Kevlar29基本一致。     

对位芳纶/尼龙66的加工工艺对其力学性能的影响研究

由不同的加工工艺来研究对位芳纶/尼龙66(PPTA/PA66)复合材料的力学性能,结果表明:①随着PPTA纤维含量的增多,使用黏度较大的PA66基体进行复合时,PPTA/PA66复合材料的拉伸强度、弯曲强度都随之变大;对于冲击强度来说,PPTA纤维的加入,增加了其脆性,造成PPTA/PA66复合材料冲击强度不如原基体的冲击强度;②PPTA纤维含量在5%的情况下,当挤出机转速达到300r/min时材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度出现极大值,此时的混合效果最理想;③较高的挤出温度有助于提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度,对于冲击强度来说,PPTA/PA66复合材料冲击强度同样不如原基体的冲击强度;④PPTA纤维的长径比集中在65左右,芳纶纤维起到了增强效果。     

增强材料芳纶纤维在减振降噪橡胶制品中的应用

论述了橡胶制品用骨架材料芳纶纤雏的发展、结构及其性能，并结合橡胶减振消声制品的发展，阐述了芳纶纤雏在该类产品中的潜在应用前景．     

液态氧化法处理芳纶纤维及在硅橡胶中的应用研究

针对芳纶纤维表面光滑、惰性强、与橡胶的黏接性能差,严重影响了橡胶复合材料力学性能的缺点。采用KMnO4(5%)+H2SO4(15%)以1∶1混合溶液和K2Cr2O7(10%)+H2SO4(25%)以1∶1混合溶液分别对其表面进行改性处理,处理后从电子能谱仪(ESCA)可以测到纤维表面的化学组成发生了明显的变化,C的含量明显下降,N、O的含量有所提高,含氧基团也有明显的提高;通过角接触仪测定纤维与水、乙二醇的接触角明显减小,从而使纤维表面的活性有了一定幅度的提高。制得芳纶纤维-硅橡胶复合材料的力学性能由未处理的3.281MPa,分别提高到3.943MPa和3.685MPa(分别提高了20.2%和12.3%)。通过SEM照片可以对纤维与橡胶的微观界面进行分析,讨论其作用机理。     

铜纤维／芳纶浆粕混杂增强摩擦材料的冲击性能研究

以冲击强度为主要考察目标,研究了酚醛树脂种类及含量、混杂纤维配比及含量对铜纤维/芳纶浆粕混杂增强摩擦材料冲击性能的影响,借助SEM观察了摩擦材料的冲击断面.结果表明,丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体的摩擦材料的冲击强度优于腰果壳油/三聚氰胺改性酚醛树脂基摩擦材料,但硬度有所提高;铜纤维中加入芳纶浆粕的混杂纤维形式可显著提高摩擦材料的冲击强度;在树脂含量35%、纤维含量18%(质量分数)、纤维混杂比1∶1时体系的冲击强度最高为3.63kJ·m-2.     

高性能金属及陶瓷基复合材料发展概况

金属基复合材料主要是随航空航天工业上高强度、低密度的要求而出现的，被广泛研究和应用的金属基复合材料是以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。由于连续纤维增强复合材料价格昂贵和生产制造工艺复杂，70年代该材料的研究有所滑坡。随着涡轮发动机中高温部件对于耐高温材料的不断需求，又触发了对金属基复合材料特别是钛基材料研究的复苏。     

纤维增强陶瓷基复合材料的发展及应用

陶瓷基复合材料（CMC）是在陶瓷中引入第二相材料,使之增强,增韧的多相材料.法、美、德、日等发达国家20多年来积极开展研究,目前陶瓷基复合材料已在航空航天发动机、航天热防护系统、原子能等领域已经得到应用。     

我国玻璃纤维增强塑料的应用与发展

有人戏说,玻璃纤维先是靠增强材料“安家落户”,继而得以“发家致富”的.这句幽默的话语道出了玻璃纤维在增强材料中的重要作用和地位. 一、玻璃纤维增强塑料的诞生 玻璃纤维是1939年问世的,1942年就与不饱和聚酯树脂“结亲”.玻璃纤维的加人大幅提高了聚酯树脂的机械强度,促使了全球玻璃纤维增强塑料(FRP)工业的诞生.当时全球正处在第二次世界大战(简称“二战”)期间,首批FRP军工产品如防刺穿可弃置的汽油桶、雷达罩及军用盔甲等,被相继开发出来并投入战场.战争对武器的要求大大催化了FRP工业的发展,到二战末期,仅美国的FRP年产量就达到3400t,可见发展速度之快.