世界对位芳纶发展分析

世界对位芳纶发展分析
世界对位芳纶发展分析

世界对位芳纶发展分析

发布时间:2012-03-31 来源:中国橡胶网作者:燕丰

一、新产品开发现状

当今,对位芳纶的发展特点是以技术先进性推进应用产品升级换代。杜邦公司开发了一系列的对位芳纶新品种,如超高强型Kevlar129,强度比Kevlar29提高20%,韧性更强;先进性纤维Kevlar K29AP牌号强度比标准的K29纤维强度要高出15%;超高模量型Kevlar149模量较Kevlar49提高25%,而回潮率仅为普通PPTA纤维的25%~50%。同时,还开发了高强高模量的芳纶丝束Kevlar49HS、用于橡胶工业的粘合活化芳纶丝Kevlar Ha、警用防弹衣织物Kevlar Protera的超细芳纶等。此外,杜邦公司还在不断开拓新的应用领域,如开发轻质高强的凯夫拉纤维,提高防护性和功能性。

帝人公司开发了专用于胶管和输送带增强的芳纶丝束Twaron1014和Twaron1015,与标准型号Twaron1008相比,除了力学性能更适用于胶管和输送带的要求外,这两种产品还经过活化处理,应用时只需要一步浸胶即可与橡胶基体粘合良好;Twaron2100是专为传动带开发的芳纶丝束,与标准型Twaron1008相比,它有相当低的模量,改善了耐弯曲和耐压缩疲劳性能,动态性能出色;Twaron2300则专为动力胶管和高性能传动带开发,特点是同时具有高勾结强度和拉伸强度;防弹专用的Twaron1008CT超细芳纶,能显著提高防弹性能;Technora T700纤维抗冲击性能是碳纤维的3倍,模量是芳纶II的2倍,与树脂的粘合力提高10%,可作为碳纤维复合材料的补强材料,改进其抗冲击强度。帝人公司新开发的产品SulfronTM可使轮胎滚动阻力减少20%,意味着燃油消耗减少5%。

德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶,它既不燃烧,也不熔融,还有很高的强度和极大的抗切割能力,主要可用于生产既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。

俄罗斯在杂环芳纶方面也不断开发出新产品,如Artee纤维,其强度高达35cN/dtex,模量200GPa,浸渍环氧树脂后的纤维强度为5.39GPa。

二、世界对位芳纶生产厂家现状

目前,世界对位芳纶的总生产能力约为7.50万t/a,其中杜邦公司是最大的生产企业,生产能力占总生产能力的48.7%;其次是帝人公司,生产能力约占34.7%,其他国家和公司仅有少量生产。主要的生产厂家有美国杜邦公司(生产能力为2.45万吨

/年)、英国杜邦公司(生产能力为0.70万吨/年)、日本杜邦-东丽公司(生产能力为0.50万吨/年)日本帝人公司(生产能力为2.60万吨/年)、韩国科隆公司(生产能力为0.26万吨/年)、韩国晓星公司(生产能力为0.10万吨/年)、俄罗斯耐热公司(生产能力为0.20万吨/年)以及烟台氨纶股份有限公司(生产能力为0.10万吨/年)等。

三、我国对位芳纶迎来规模化发展曙光

1 生产现状

我国从20世纪70年代就开始芳纶技术的开发,但在关键工程化技术方面始终未获得突破,国内对位芳纶的需求主要依赖进口,严重制约于人。对位芳纶供应的长期短缺,在很大程度上制约了我国相关领域的技术进步和产业升级。近年来,随着芳纶技术壁垒的不断攻破,我国对位芳纶的产业化开始蓬勃发展。目前,国内有十多家企业正在进行对位芳纶产业化发展,包括中化晨光、烟台氨纶、河南平煤神马以及仪征化纤等。

晨光化工研究院有限公司在芳纶的研究和开发方面一直走在国产化的前列。在杂环芳纶方面,晨光院经过多年的研究开发,突破多项技术难关,已实现5t/ a芳纶III 的稳定生产,纤维强度达到4. 5GPa以上,产品已通过国家验收,并在某些型号武器上成功实现国产化替代。在芳纶II方面,晨光化工研究院已解决连续聚合与高速干湿法液晶纺丝的关键技术难题,并建成30吨/年中试生产线。在上述芳纶III和芳纶II的研究开发过程中,晨光院积累了丰富的研发和工程化实践经验,已申请了多项专利技术,具有独立知识产权。2009年中期,晨光研究院有限公司在成都新津工业园内开始建设产能1000吨对位芳纶项目,预计装置将于今年正式投产。

中国最大的特种纤维生产基地烟台氨纶股份有限公司在对位芳纶的研究开发方面也取得了重大进展。2004年烟台氨纶股份有限公司正式启动对位芳纶长丝及浆粕的中试技术开发研究,2007年建成百吨级中试生产线,突破了对位芳纶核心关键技术,形成了自主知识产权,并通过了山东省科技厅组织的专家技术鉴定。2008年,公司启动了1000吨/年对位芳纶工程化项目。2011年5月1000吨/年对位芳纶项目生产出合格产品。

东华大学在2000年后开始对位芳纶纤维的研究工作,2006年与两家民营企业组建了上海艾麦达纤维科技有限公司,并在常熟市贝斯特皮革有限公司建成年产100t

规模的中试装置。

2009年2月底,中国平煤神马集团在原有年产能500吨装置基础上将对位芳纶年生产能力扩建到1000吨,装置预计将于2012年投产。

2008年底中石化仪征化纤股份有限公司年产3000吨对位芳纶装置在江苏省仪征市开始建设,装置总投资11亿元,主体工程包括年产3000吨对位芳纶,3000吨对位芳纶长丝纺丝装置以及3万吨溶剂回收装置。预计在2012年建成投产。

此外,广东彩艳股份有限公司、河北硅谷化工公司、河南平煤神马集团、常熟苏州兆达特纤科技有限公司等也正在或计划建设一定规模的对位芳纶生产装置,预计到2015年我国对位芳纶的生产能力将达到1.5万吨左右,成为世界上重要的对位芳纶生产国家,将在很大程度上满足国内需求。

2 开发前景及建议

对位芳纶作为重要的新型材料,受到国家政策的支持,2010年10月,国务院出台了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确提出要重点发展芳纶高性能纤维及其复合材料等新材料。未来10年,国内的汽车、通信、高速铁路、航空和防护等领域将快速发展,对位芳纶的需求呈现旺盛的局面。与此同时,国外下游加工企业向国内进行产业转移,也会刺激国内对位芳纶的需求增长。预计2015年我国对位芳纶的需求量将超过10000吨,2020年将超过20000吨。因此,对位芳纶在我国具有良好的市场前景,围绕战略性新兴产业,国民经济建设重大工程,国防军工,材料工业结构升级调整等方面。未来几年我国对位芳纶纤维的产能将会迎来一个快速提升的阶段。此外,按照“十二五”规划,在此期间,我国千吨级对位芳纶生产技术将实现突破并转入快速成长期,从而带动相关行业的迅速发展。

虽然我国目前也进行了对位芳纶的国产化研究和开发,并取得了一定的进展,但由于生产对位芳纶的工程化关键技术、主要原料生产技术、关键设备的加工制造技术等问题还没有得到很好解决,我国对位芳纶的国产化进程还是比较缓慢,还不具备规模化竞争能力。为此,国家应加大宏观调控力度,集中优势力量加快对位芳纶的产业化发展步伐。同时,为了尽快突破关键技术,实现专用设备和助剂的国产化,国家有必要继续加大对重点科技攻关项目的资金扶持力度,并通过产学研用联盟等方式,促进科技成果迅速转化为生产力,进而培育较为完整的上中下游产业链,从而实现对位芳纶真正的国产化。但是也应该注意到,对位芳纶产品相对于其它常规的化纤产品来讲,具有高技术含量,高资金门槛和高市场风险的特点,其下游市场开发和应用仅限于对材料性能要求较高的少数领域,因此,国家有关部门应该统筹

规划,而不应该盲目发展,以避免造成自相残杀的局面,影响我国对位芳纶及其相关行业的稳步健康发展。

对位芳纶项目

对位芳纶项目 一、需求状况 未来10年,国内的汽车、通信、高速铁路、航空和防护等领域将快速发展,对位芳纶的需求呈现旺盛的局面。预计2015年我国对位芳纶的需求量将超过10000吨,2020年将超过20000吨。据统计,我国每年芳纶的进口额高达数亿美元,缺口额达6千吨,市场潜力巨大。 二、生产状况 2、我国对位芳纶厂家生产状况: 三、技术状况 世界各国采用的技术路线均为低温溶液缩聚一干湿法纺丝,生产过程和主要技术关键如下。 3.1PPTA树脂的合成主要技术关键: (1)原料纯度的控制和分析; (2)如何确保PPDA和TPc等摩尔反应(物质的量比、计量泵型号和材质);

(3)双螺杆反应器的结构、材质,工艺条件的选定和自控。 3.2干湿法纺丝主要技术关键: (1)高浓度、高黏度、高腐蚀性纺丝液的过滤、计量技术; (2)高长径比纺丝帽的制造技术; (3)干喷法高速纺丝技术; (4)多部位多孔纺丝技术; (5)连续水洗干燥技术。 3.3溶剂回收 我国对位芳纶的研究单位主要有:中科院化学所,上海市合成纤维研究所,晨光化工研究所,东华大学。都已或将要进行产业化。目前烟台泰和材料与东华大学合作,投产的对位芳纶的生产线产量在国内最高。 四、原材料 对位芳纶的基本原料是对苯二胺(PPDA)和对苯二甲酰氯(TPC)。还有CaCl2和N-甲基吡咯烷酮(NMP)。基本原料国内都有厂家在生产。 五、主要用途 5.1 先进复合材料 密度很小的芳纶树脂基增强复合材料被用作了宇航、火箭和飞机的结构材料,用来减轻自重。芳纶复合材料(AFRP)还可广泛应用于轻型卡车与轿车的传动轴、车身底盘、保险架、坐椅骨架、车门、面板、水箱等部件。 5.2 防护材料 许多国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服、高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用对位芳纶。 5.3 橡胶增强材料 轮胎子午线。我国华南橡胶轮胎有限公司也已应用芳纶生产出高性能轿车子午胎。山东海龙博莱特化纤有限责任公司更是和杜邦公司建立了生产与市场的战略合作关系,目前该公司已研制成功芳纶帘子布以及性能可设计的芳纶复合帘子布(包括芳纶/聚酯、芳纶/尼龙复合两种产品)等产品。 5.4 建筑结构加固材料 国使用对位芳纶进行加固的工程实例也有很多,如广东省惠州西枝江大桥加固工程,哈尔滨东宁金厂大桥加固工程,山东济宁凤凰台战备大桥加固工程,深圳龙岗万佳百货牛腿加固工程,北京地铁复八线加固工程,济南黄河大桥加固等工程。 5.5 代石棉材料 可作为石棉替代品应用于摩擦材料领域,如离合器衬片、制动器垫片和刹车片,还可在密封材料上作为增强材料,提高密封垫圈的耐压性。工业化国家90%的刹车片和离合器面板,40%的密封垫片都采用芳纶制造。 5.6 其他 对位芳纶还可应用在光缆增强材料,航天器回收降落伞用绳带,半潜式深海钻井平台锚绳,高压电线牵引绳等领域。在工业织物,如高温输送带、高速传送带、军用遮蔽物、帐蓬、涂复织物等也有广泛应用。 六、投资与利润

我国芳纶纤维的生产、应用状况及存在的问题

我国芳纶纤维的生产、应用 状况及存在的问题 摘要:芳纶纤维是一种高强度、高模量,并具有良好的热稳定性的增强型和功能型纤维材料,多以复合材料的形式应用。文章阐述了目前我国芳纶纤维生产发展状况,介绍了芳纶纤维在军工、航空和汽车等领域的应用状况,讨论了我国芳纶纤维存在的一些主要问题。 关键词:芳纶纤维,生产,应用 芳纶纤维是一种分子构型沿轴向伸展、分子排列整齐、高结晶度、高取向度的材料,具有相对密度小、耐疲劳、耐剪切等一系列优异性能。它具有的很高伸直平行度和取向度的分子结构决定了芳纶纤维具有高强度和高模量,并具有良好的热稳定性。芳香族聚酰胺分为邻位、间位、对位。邻位类无商业化价值,间位、对位的芳香族聚酰胺已商品化生产。间位类通常指芳纶1313,其以耐热性、难燃性和耐药品性优异为特征;对位类通常指芳纶1414,其以高强力、高弹性模量和耐热性为特征。我国于20世纪80年代初研制的两种纤维产品分别是芳纶1414[聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)]纤维和芳纶14[聚对苯甲酰胺]纤维,统称为芳纶纤维,其中以PPTA应用最为广泛。杜邦和恩卡公司分别把PPTA注册为Kevlar和Twaron商品名[1]。 1.芳纶纤维生产发展现状 1.1芳纶纤维的基本概况 我国芳纶纤维的研制开发起步较晚,从20世纪80年代起,国内先后有多家企业、高校和研究所对芳纶国产化进行了深入研究,主要有晨光化工研究院、东华大学、上海合成纤维研究所、沈阳红星、广东彩艳、烟台氨纶、河南神马、航天科工六院等进行了研究开发。目前,我国间位芳纶已攻破技术难关,产品性能稳定,基本上实现了产业化生产,国产产品在国内占有一定的市场份额,并且还有部分产品出口到国际市场。但我国对位芳纶纤维发展较慢,一些科研院所和企业建设了中试装置,但产量较小,产品质量与国外产品也有一定差距。 1 / 9

航空航天复合材料技术发展现状

航空航天复合材料技术发展现状 2008-11-25 中国复合材料在线[收藏该文章] 材料的水平决定着一个领域乃至一个国家的科技发展的整体水平;航空、航天、空天三大领域都 对材料提出了极高的要求;材料科技制约着宇航事业的发展。 固体火箭发动机以其结构简单,机动、可靠、易于维护等一系列优点,广泛应用于武器系统及航 天领域。而先进复合材料的应用情况是衡量固体火箭发动机总体水平的重要指标之 一。在固体发动机研制及生产中尽量使用高性能复合材料已成为世界各国的重要发展目标, 目前已拓展到液体动力领域。科技发达国家在新材料研制中坚持需求牵引和技术创新相结合,做到了需求牵引带动材料技术发展,同时材料技术创新又推动了发动机水平提高的良性发展。 目前,航天动力领域先进复合材料技术总的发展方向是高性能、多功能、高可靠及低成本。 作为我国固体动力技术领域专业材料研究所,四十三所在固体火箭发动机各类结构、功能复合材料研究及成型技术方面具有雄厚的技术实力和研究水平,突破了我国固体火箭发动 机用复合材料壳体和喷管等部件研制生产中大量的应用基础技术和工艺技术难关,为我国的 固体火箭发动机事业作出了重要的贡献,同时牵引我国相关复合材料与工程专业总体水平的 提高。建所以来,先后承担并完成了通讯卫星东方红二号远地点发动机,气象卫星风云二号 远地点发动机,多种战略、战术导弹复合材料部件的研制及生产任务。目前,四十三所正在 研制多种航天动力先进复合材料部件,研制和生产了载人航天工程的逃逸系统发动机部件。 二、国内外技术发展现状分析 1、国外技术发展现状分析 1.1结构复合材料 国外发动机壳体材料采用先进的复合材料,主要方向是采用炭纤维缠绕壳体,使发动机质量比有较大提高。如美国“侏儒”小型地地洲际弹道导弹三级发动机(SICBM-1 、-2、- 3 )燃烧室壳体由IM-7炭纤维/HBRF-55A 环氧树脂缠绕制作,IM-7炭纤维拉伸强度为 5 300MPa , HBRF-55A 环氧树脂拉伸强度为84.6MPa,壳体容器特性系数(PV/Wc )>3 9KM ;美国的潜射导弹“三叉戟II (D5 )”第一级采用炭纤维壳体,质量比达0.944,壳 体特性系数43KM,其性能较凯芙拉/环氧提高30% 国外炭纤维的开发自八十年代以来,品种、性能有了较大幅度改观,主要体现在以下两个方 面:①性能不断提高,七、八十年代主要以3000MPa的炭纤维为主,九十年代初普遍使用 的IM7、IM8纤维强度达到5300MPa,九十年代末T1000纤维强度达到7000MPa,并已开始工程应用;②品种不断增多,以东丽公司为例,1983年产的炭纤维品种只有4种,至U 1995 年炭纤维品种达21种之多。不同种类、不同性能的炭纤维满足了不同的需要,为炭纤维复合材料的广泛应用提供了坚实的基础。 芳纶纤维是芳族有机纤维的总称,典型的有美国的Kevlar、俄罗斯的APMOC,均已在多 个型号上得到应用,如前苏联的SS24、SS25洲际导弹。俄罗斯的APMOC纤维生产及其应 用技术相当成熟,APMOC纤维强度比Kevlar高38%、模量高20%,纤维强度转化率已达到75%以上。PBO纤维是美国空军1970年开始作为飞机结构材料而着手研究的产品,具有刚

世界对位芳纶发展分析

世界对位芳纶发展分析 发布时间:2012-03-31 来源:中国橡胶网作者:燕丰 一、新产品开发现状 当今,对位芳纶的发展特点是以技术先进性推进应用产品升级换代。杜邦公司开发了一系列的对位芳纶新品种,如超高强型Kevlar129,强度比Kevlar29提高20%,韧性更强;先进性纤维Kevlar K29AP牌号强度比标准的K29纤维强度要高出15%;超高模量型Kevlar149模量较Kevlar49提高25%,而回潮率仅为普通PPTA纤维的25%~50%。同时,还开发了高强高模量的芳纶丝束Kevlar49HS、用于橡胶工业的粘合活化芳纶丝Kevlar Ha、警用防弹衣织物Kevlar Protera的超细芳纶等。此外,杜邦公司还在不断开拓新的应用领域,如开发轻质高强的凯夫拉纤维,提高防护性和功能性。 帝人公司开发了专用于胶管和输送带增强的芳纶丝束Twaron1014和Twaron1015,与标准型号Twaron1008相比,除了力学性能更适用于胶管和输送带的要求外,这两种产品还经过活化处理,应用时只需要一步浸胶即可与橡胶基体粘合良好;Twaron2100是专为传动带开发的芳纶丝束,与标准型Twaron1008相比,它有相当低的模量,改善了耐弯曲和耐压缩疲劳性能,动态性能出色;Twaron2300则专为动力胶管和高性能传动带开发,特点是同时具有高勾结强度和拉伸强度;防弹专用的Twaron1008CT超细芳纶,能显著提高防弹性能;Technora T700纤维抗冲击性能是碳纤维的3倍,模量是芳纶II的2倍,与树脂的粘合力提高10%,可作为碳纤维复合材料的补强材料,改进其抗冲击强度。帝人公司新开发的产品SulfronTM可使轮胎滚动阻力减少20%,意味着燃油消耗减少5%。 德国Acordis公司近期开发出高性能超细对位芳纶,它既不燃烧,也不熔融,还有很高的强度和极大的抗切割能力,主要可用于生产既耐高温又抗切割的各种纺织服装装备。 俄罗斯在杂环芳纶方面也不断开发出新产品,如Artee纤维,其强度高达35cN/dtex,模量200GPa,浸渍环氧树脂后的纤维强度为5.39GPa。 二、世界对位芳纶生产厂家现状 目前,世界对位芳纶的总生产能力约为7.50万t/a,其中杜邦公司是最大的生产企业,生产能力占总生产能力的48.7%;其次是帝人公司,生产能力约占34.7%,其他国家和公司仅有少量生产。主要的生产厂家有美国杜邦公司(生产能力为2.45万吨

概述对位芳纶纤维生产工艺开发与应用

概述对位芳纶纤维生产工艺开发与应用

概述对位芳纶纤维生产工艺开发与应用2011-4-13 10:55:07 阅读74次分享这篇新闻:

一、前言 对位芳纶简称对位芳香族聚酰胺纤维,其中的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,由于PPTA表现出溶致液晶性,是一种重要的主链型高分子液晶。高分子液晶的工业化是以对位芳纶的另一个差别化产品是浆粕纤维 (PPTA-pulp)。它具有长度短(小于等于4mm)、毛羽丰富、长径比高、比表面积大(可达7-9m2/g)等优点,可以更好地分散于基体中制成性能优良的各向同性复合材料,其良好的耐热性、耐腐蚀性和好的机械性能,在摩擦密封复合材料(代替石棉)中得到了更好的应用。某些国家浆粕的应用高达芳纶用量的96%。 二、对位芳纶的发展历史 美国杜邦公司1972年投产的PPTA纤维(商品名Kevlar)系列为先导的。该纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、耐大多数有机化。最初,Kevlar芳纶价格高达100﹩/kg,随着产量增加其价格逐渐下降,1978年降到25-45

﹩/kg。90年代初,荷兰AKZO公司推出对位芳纶Twaron,竞争加剧导致对位芳纶价格下降,最低时降到约15﹩/kg,被认为是无法投资盈利的水平。为了有利可图,杜邦和帝人公司联合上调价格,加上9.11事件对芳纶需求的影响,目前对位芳纶的价格比90年代中期提高了 30-40%,约为25~35﹩/kg。据介绍,芳纶应用于普通轮胎的性价比平衡临界点是12﹩/kg,而当前国际市场芳纶的价格约为30﹩/kg。 三、对位芳纶的主要性能 对位芳纶最突出的性能是其高强度、高模量和出色的耐热性。同时,它还具有适当的韧性可供纺织加工。标准PPTA芳纶的重量比拉伸强度是钢丝的6倍,玻纤的3倍,高强尼龙工业丝的2倍;其拉伸模量是钢丝的3倍,玻纤的2倍,高强尼龙工业丝的10倍;在200℃下经历100hr,仍能保持原强度的75%,在160℃下经历500hr,仍能保持原强度的95%。据此,对位芳纶大多被用作轻质、耐热的纺织结构材料或复合结构增强材料。对位芳纶性能的缺点是压缩强度

芳纶纤维材料及其应用

芳纶纤维材料及其应用 摘要:本文对芳纶纤维的发展概况,结构性能以及主要应用领域作简单介绍。最后分析一下芳纶纤维的发展前景。 关键词:芳纶纤维材料;芳纶1313;芳纶1414;结构性能;应用;发展前景 Aramid fiber material and its application Abstract:In this paper, the general development of aramid fiber, structure, performance and main application field are introduced.Finally, analysis of the development of the aramid fiber Key words:Aramid fiber material;Aramid 1313; Aramid 1414;Structure performance; Application; Future development 1 芳纶纤维概况 芳纶纤维即芳香族聚酞胺纤维,是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维。芳香族聚酰胺纤维首先是由美国杜邦公司于1965年引入市场的。这种间位取向的芳香族聚酰胺纤维称作Nomex。上世纪70年代早期,杜邦公司开发了第二种产品即对位芳香族聚酰胺纤维Kevlar,并且此后一直占据芳纶的首要地位,直到1986年荷兰Akzo公司的Twaron、1987年日本帝人公司的Technora及俄罗斯的ARMOC纤维的出现,才使Kevlar独占体系崩溃。[1] 芳纶纤维工业化的产品有两种:芳纶1313(全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶1414(全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)。芳纶纤维具有良好的抗冲击和耐疲劳性能,有良好的介电性和化学稳定性,耐有机溶剂、燃料、有机酸及稀浓度的强酸、强碱,耐屈折性和加工性能好。它可用普通织机编织成织物,编织后其强度不低于原纤维强度的90%[2]。 2 芳纶1313 2.1发展情况 芳纶1313最早由美国杜邦公司研制成功并实现工业化生产,产品注册为Nomex(诺美克斯)。1967年正式工业化生产。是一种耐高温纤维,由聚间苯二甲酰间苯二胺构成,是目前所有耐高温纤维中产量最大,应用最广的一个品种。日本Teijin公司于1974年也成功实现商业化,商品名为Conex ,其主要侧重纤维的开发,除常规纤维品种外,还有染色纤维、高度阻燃稳定纤维Conex FR和耐候性极好的Conex L。另外,还有日本Unitika公司的

植物纤维墙体材料的发展现状及前景展望

植物纤维墙体材料的发展现状及前景展望 环工1002班陈威101306218 摘要简要介绍了植物纤维墙体材料的发展状况,阐述了其对建材业节能环保的重要意义,并对植物纤维墙体材料的应用前景进行了 展望。 关键词植物纤维;墙体材料;节能环保 2l世纪以来,保护环境以及合理、高效地开发与利用资源已成为世界瞩目的热点在我国,随着工业化和城镇化的快速发展,作为典型资源依赖型工业的房屋建筑业在推动国 民经济迅猛发展的同时,由于消耗大量的资源能源,迫使其继续发展受到制约。各类建筑其建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的近30%。而墙体材料又是建材业的重要组成部分,其产值接近建材工业总产值的1/3,耗能占建材工业总耗能的1/2 左右因此,加速发展节能利废的新型墙体材料,不仅是调整建材_[业能源结构的重要措施而且对改善建筑功能,节约土地具有十分重要的意义。此外,使用新型墙体材料,能提高建筑中的能效,降低能耗,是我国高速发展国民经济的根本需要和实现住宅产业现代化加快城镇化建设的基本要求我国作为农业大国,随着农业连年丰收,秸秆产量也大幅度上升,产量大约为6.5 亿年。农作物废料秸秆等的处理已成为社会问题,除了少部分被当作饲料、肥料等开发利用外,大部分被付之一炬,不仅浪费资源,而且严重危害了自然生态环境。因此,废弃农作物的综合利用意义重大。植物纤维墙体材料的诞生恰好解决了废弃农作物的利用问题,同时又适应了国家建设节能型社会的需求,促进了可循环经济的发展加快了我国高效、低价、环保、实用的节能建筑产品的研发和应用。 1植物纤维墙体材料的特点及来源 植物纤维墙体材料是以植物纤维为原材料的一种新型节能环保生态建筑材料。其特点主要表现在:①原材料可以再生、废弃且无害。②节能利废,改善环境。生产该类材料将尽可能减少矿产资源的过度利用,降低生产能耗,并可大量利用农业废弃物作原料,减少由对其处理处置不当而引发的环境污染。③节约土地。既不毁地(田)取土作原料,又可增加建筑物的使用年限。④可实行清洁化生产。在生产过程中,减少废渣、废水、废气的排放,大幅度降低噪音,实现较高的自动化程度。⑤可再生利用。产品达到其使用寿命后,可再生利用而不污染环境。植物纤维来源广泛,可分为棉纤维、麻纤维、棕纤维、木纤维、竹纤维、草纤维。而用于墙体材料的植物纤维主要来源于木材、竹材和谷壳、秸秆、棉杆、高梁杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳等农作物废弃物。目前,利用农业废弃物生产的主要墙体材料包括麦秸均质板(图1)、纸面草板、植物纤维水泥板、麦秸人造板和秸秆镁质水泥轻质板等。 2植物纤维墙体材料的发展状况 2.1国内植物纤维墙体材料的发展状况与国外相比,我国对植物纤维墙体材料的研究起步较晚。20 世纪80 ~90 年代,利用蔗渣制造硬质纤维板、刨花板的工厂体系在我国南方逐步出现。随着我国建筑业的革新与进步以及建筑节能工作的深入开展,环保利废型墙体材料的生产和应用出现了快速增长的良好局面。以麦秸、稻秸、棉秆等非木质材料作为原料生产制造墙体材料的技术与工艺

我国复合材料行业发展概况

我国复合材料行业发展概况 (一)行业现状 1、全球复合材料行业发展分析 复合材料作为一种新材料诞生于二十世纪30 年代。第二次世界大战期间,玻璃钢首先被用于军工产品,并先后在美国、英国、德国、法国、前苏联及日本等国家发展起来。到二十世纪60 年代以后,由于玻璃钢的优异特性,其逐步被应用于民用领域,截止到80 年代初期,玻璃钢品种已经达到35000种以上。此外,从70年代后期,随着高新技术的发展,高硅氧纤维、碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维及其复合材料先后得到开发和应用。 此后,全球复合材料工业经历了长期的向上发展,复合材料制品先后进入建筑、化工、航空航天、汽车、风电等重要市场。尤其是进入21 世纪以来,全球复合材料市场快速增长。 2、2012-2015 年全球复合材料市场规模 据JEC 测算,2015 全球复合材料行业总产值约为780亿美元,2016年达到820 亿美元,预计到2021将达到1,030 亿美元。与此同时,2015 年全球复合材料总产量1,040 万吨,2016 达到1,080 万吨,预计到2021 年将达到1,290 万吨,年均增长4%左右。 近年来受全球经济危机及世界各国经济发展进程不同的影响,全球复合材料市场结构正在逐步发生变化,美、日、欧等发达国家和地区复合材料市场相对饱和,增速较为缓慢,而亚太地区长期以来人均复合材料消费水平相对较低,市场潜力巨大,因此近年来保持稳定增长。据中国复合材料工业协会测算,截至到2016年,全球复合材料市场价值总规模约为810亿美元,产量规模约为1,139 万吨,具体市场规模变化情况如下:

3、2016 年全球复合材料市场规模区域分布 根据2016 年3 月法国JEC 集团公布的最新评估报告,2016 全球复合材料市场价值规模约为820 亿美元,其中:亚洲地区产值占比43%(中国大陆地 区产值占比25%);北美地区产值占比30%;欧洲地区产值占比21%;非洲和中 东地区产值占比4%;南美地区产值占比2%。 北美地区虽然在产量上与欧洲基本持平,但由于其应用市场主要为航空航天、交通运输等领域,产品附加值相对较高,市场规模也大于欧洲地区。而亚洲地区虽然复合材料总产量已达全球总产量的50%,但市场份额却只占全球复合材料市场份额的43%。相对欧美地区而言,亚洲复合材料产值不高,应用领域相对低端,未来发展需要进行产业结构调整,不断提升复合材料产品质量和档次水平。 4、我国复合材料行业发展概况 我国复合材料行业诞生于1958 年,前期发展以北京玻璃钢研究设计院、哈尔滨玻璃钢研究院、上海玻璃钢研究院等一批国家科研院所为主。改革开放之后,我国复合材料产业链上下游不断健全,行业迅速发展壮大,尤其是民营复合材料生产企业如雨后春笋般快速成长。当前复合材料产业特征如下: 产业链整体发展完善。截至到2016 年,我国大陆地区玻璃纤维纱年产量达到362 万吨,占世界总产量的50%以上。在三大玻纤生产企业的带领下,玻璃纤维行业技术实力及产品质量不断提升,玻纤品种已经由普通中碱和无碱纱为主,转变为以无氟无硼高性能玻纤纱为主,并能根据市场和客户需求实现差异化生产和供应。除此之外,国内碳纤维、芳纶纤维生产技术和产量规模正在不断提升,酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂及乙烯基树脂等基体树脂的质量以及工艺

对位芳纶纤维及其应用概述_胡延韶

CHINA RUBBER 第27卷第19期 对位芳纶纤维及其应用概述 胡延韶 一、概述 芳香族聚酰胺纤维是最重要的有机合成纤维之一,具有优异的物理机械性能、热氧稳定性、阻燃性及优良的电绝缘性能等。广泛应用于光缆增强、子午线轮胎、轻型复合装甲等领域。我国俗称芳纶,如芳纶1313、芳纶1414等。 目前,芳纶产品主要包括聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(简称间位芳纶或芳纶1313)、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(简称对位芳纶、芳纶-II 、芳纶1414)和杂环芳香族聚酰胺纤维(简称芳纶Ⅲ)等品种。 自20世纪60年代,由美国杜邦公司成功开发 出芳纶纤维并率先产业化后,在40多年的时间里,芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程,在芳纶纤维生产领域,对位芳酰胺纤维发展最快,产能主要集中在日本和美国、欧洲。 二、芳纶1414材料性能、用途、需求状况 1.芳纶1414的性能 对位芳纶于1971年研制成功,次年投入生产。对位芳纶性能中突出特点是高强度和高模量。它的强度为钢的3倍,为强度较高的涤纶工业丝的4 受水分、温度的影响,可以省去用于促进钢丝粘合的专用粘合剂,如钴盐等,胶料的成本低于钢丝用胶料,有资料表明可降低成本约18%。芳纶成品胎胎面柔软,断面宽和同规格的钢丝带束胎相比断面宽显得较大,而整个高度(外直径)显得较小,由于带束层柔软,胎面对地面的移动性和剪切力小,行驶时增大了轮胎与地面的接触面积,胎侧较柔软,缓冲性能好,行驶噪声小,舒适性好。 2.滚动阻力低,节油性能提高。芳纶帘线的动态 模量明显高于聚酯和尼龙帘线,而损耗因子则比聚酯和尼龙低得多,这种高模量、低损耗损失的特性非常适宜于作低滚动阻力高性能轮胎的骨架材料;采用特殊的胎面胶配方,轮胎的滚动阻力大大降低(滚动阻力最大可降低20%),减少能源的消耗,节油性能至少可提高1.5%,进而起到保护环境的作用;优化的胎体、带束设计,减轻了轮胎的重量和惯性,增强了轮胎的抓地力,减少冲击和由于跳跃所产生的振动,使得车辆制动更快、行驶更平稳。 3.很好的耐刺扎、耐切割性能。芳纶轮胎的耐磨 性性能提高约3%。芳纶兼备了材料的刚性和韧性(刚性是钢的4~6倍,韧性是钢的2倍),且分子结构呈现惰性,对化学药品和物理侵蚀有很强的抵抗力,可以提高轮胎的翻新次数,而且带束柔软,角度小,每根帘线长度比胎面接地长度长,轮胎滚动时 移动小,耐磨性好,周向变形小,因此高速性能好,轮胎的使用寿命长。 4.芳纶轮胎使用过程中接地压力重心移动小,转 向性能好,轮胎变形滞后小、生热较低,芳纶帘线模量高,硫化后帘线不收缩,轮胎使用出现的“平点”问题也可以得到强有力的限制,对于有后充气装置的厂家来说,可以节省这方面的费用。另外芳纶轮胎的硫化时间也可以适当减少,提高硫化效率。 芳纶作为一种新兴的高性能纤维进入了飞速发展的时期,我国也加紧了芳纶的生产步伐,四川晨光金路公司、山东烟台氨纶股份有限公司等都建立了一定规模的芳纶生产线,随着芳纶生产技术不断发展和产能的不断提高,芳纶的国产化是大势所趋,芳纶价格的也必将会大幅度下降。 基于芳纶轮胎具有节油、生热低、舒适性好、使用寿命长等一系列优点,因此芳纶轮胎的价格无疑会得到提高,据市场预测,以芳纶作带束层的高性能轮胎单胎价格可提高5%~10%,因此即使在目前芳纶价格较高的情况下,芳纶轮胎的经济效益也优于同规格的钢丝胎,对于低宽断面、大直径轮辋、高速度级别的高档胎来说,其经济效益则会更高。随着芳纶价格的降低,经济效益的增加,芳纶帘线在高性能轮胎中的应用将日益广泛。□ 视点·专题 对位芳纶 17··

用对位芳纶纤维配制的工程弹性体

用对位芳纶纤维配制的 工程弹性体 文 涛 编译 摘 要:采用Kevlar工程弹性体克服了纤维浆粕均匀分散于橡胶中的难题。用于制备工程弹性的加工工艺在某种程度上使得纤维完全润湿纤维的纤丝,使芳纶浆粕润湿达到最大化,因而使补强作用达到最佳化。Kevlar工程弹性体可用于制造各种高性能制品,包括胶带、轮胎、鞋类、胶辊外层胶、密封件和模压制品等。 关键词:Kevlar工程弹性体;加工工艺;橡胶制品;性能 二十世纪七十年代,杜邦公司发明了世界上第一种对位芳纶纤维———Kevlar纤维。众所周知,这种纤维具有高强度重量比、高模量和优异的化学稳定性和热稳定性。最初,Kevlar以连续长丝的形式出售,不久人们发现可以应用于轮胎、机械橡胶制品、防弹衣和复合材料。在二十世纪八十年代,发明了切短纤维、絮凝物和浆粕形式的短纤维,并且迅速应用于耐切割的防护服、衬垫和摩擦材料。 估计一旦发明了短Kevlar纤维和Acoordis的对位芳纶T war on纤维,就会在橡胶补强中获得应用。在橡胶制品中使用短纤维来补强橡胶是常见的。短纤维补强橡胶可以提高生胶的强度,在硫化之前提高尺寸稳定性,并且改善硫化胶的机械性能。在橡胶工业中通常使用纤维素、棉絮、粗斜纹布、聚酯和尼龙。配方技术人员发现,用密炼机或开炼机可以使对位芳纶纤维、絮凝纤维(我们将絮凝纤维定义为长度小于6mm的短纤维)与橡胶混合在一起,但通常很困难。业已证明在胶料中混入高表面积的纤维浆粕是非常困难的。只有少数人能够将纤维浆粕充分地分散到橡胶共混物中。然而,一旦分散性的局限被克服后,则他们的工作确实证实了芳纶浆粕具有优异的补强作用。 杜邦公司开始研究把对位芳纶浆粕分散到橡胶中的方法,通过努力研究出了一种将浆粕分散到弹性体基质中的独一无二的新技术。用这种技术制得的产品证明了纤维浆粕在橡胶中优异的分散性。用测定相对空隙度的超声波扫描技术分析了同一配方的混炼胶试样,结果如图l 所示。在左边的试样中,采用工程弹性体将纤维浆粕混入;在右边的试样中,纤维浆粕直接混入到橡胶中。一致的颜色表示混合均匀。将纤维浆粕直接混入到橡胶中制得的试样颜色明显不同,表明纤维的分散性相对要差一些。而用工程弹性体制得的试样颜色几乎一致,证明它具有优异的分散性 。 图1 分散性对比 使用这种新技术制得的制品使纤维浆粕在橡胶中分散得如此优良以至给予它一个新的名字———Kelvar工程弹性体。在橡胶工业中最初的评价是这种工程弹性体的加工比干对位芳纶浆粕加工容易得多,并且改善了纤维浆粕的分散性。

芳纶纤维

芳纶纤维 摘要:芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维,是由美国杜邦公司在2O世纪60年代成功开发并率先产业化的纤维产品。芳纶纤维的问世被认为是材料界发展的一个重要里程碑。由于芳纶纤维具有优良的性能,在我国的航空航天,体育用材料,轮胎,高强绳索等材料中有广泛的应用,因此受到了普遍的关注。本文介绍了芳纶纤维的结构、性能、用途及生产方法,分析了芳纶纤维的国内外发展现状,并对我国发展高性能芳纶纤维提出了几点建议。 关键词:芳纶纤维;结构;性能;用途;生产技术;发展建议 芳纶纤维主要分为对位芳纶纤维(芳纶1414)和间位芳纶纤维(芳纶1313)。芳纶纤维是一种高性能合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5~6倍,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的0.2倍左右。此外,芳纶纤维还具有良好的绝缘性和抗老化性能,其应用领域十分广泛。对位芳纶纤维主要用于橡胶增强制品、防弹织物、复合结构材料、线缆材料、隔热隔声、防辐射结构板等。间位芳纶纤维主要用于电器绝缘纸、阻燃织物、隔热隔声、防辐射结构板、飞行器承力结构材料、烟尘过滤袋等。 1、芳纶纤维结构 芳纶纤维的全称是芳香族聚酰胺纤维, 是一种高强度、高模量、低密度和高耐磨性的有机合成纤维。芳纶分为对位芳纶纤维(PPTA)和间位芳纶纤维( PMIA)两种。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是PPTA最有代表性的一种, 英文全称 AramidFiber ,其化学结构式如下图: 关于芳纶纤维的微观结构,颇具代表性的主要有皮、芯层结构模型,Morgan 等人认为,每一根单纤均具有可区分的皮、芯特征,皮层和芯层具有不同的结构和性能。皮层厚度在0.1-lμm,且表现出类似小云母片的结构形态,在长度方向上则保持结构一致性,而芯层却没有这种结构。阿克苏·诺贝尔公司的科学家van A

芳纶纤维的研究现状及其发展

芳纶纤维的研究现状及其发展展望 摘要 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称,国外商品牌号叫凯芙拉(Kevlar)纤维,我国命名为芳纶纤维。 芳香族聚酰胺纤维最早开发于20世纪60年代初,1962年美国杜邦公司率先研制出商品名为“Nomex”的间位芳纶,并于1967年开始工业化生产;1966年又研制出商品名为“Kevlar”的高性能芳纶,并于1971年开始工业化生产。目前全球从事芳纶1414生产的厂家主要有美国杜邦公司(Kevlar)、日本帝人公(Twaron、Technora)、俄罗斯耐热公司(Pycap)等。 我国芳香族聚酰胺纤维的研制始于20世纪70年代。从上世纪80年代开始,我国还进行了芳纶I(芳纶14)和芳纶Ⅲ(一种新型芳香族共聚酰胺纤维)的研究,但仅限于小试和中试阶段,未能实现规模化生产。多年来,我国一直致力于高性能芳纶国产化、规模化的技术开发。 芳纶纤维是综合性能优异,性价比理想的有机耐高温纤维,在先进复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。芳纶纤维产业将迎来大发展,将成为世界上应用量最大、用途最广的高性能纤维。 关键词:芳纶,生产工艺,市场分析,前景

The Present Situation and The Outlook of Aramid Fiber ABSTRACT Aromatic polyamide fiber is of aramid fiber collectively, foreign goods brand called kay fulla (Kevlar) fiber, our country named aramid fiber. Aromatic polyamide fiber the earliest development in the early 1960s, in 1962 the United States dupont takes the lead in developing a commodity, called "Nomex" between a aramid, and in 1967 started to industrial production; 1966 years and developed the goods, called "Kevlar" high performance of aramid, and in 1971 started to industrial production. Now engaged in the production of aramid 1414 global manufacturer mainly American dupont (Kevlar), Japanese emperor people male (Twaron, Technora), Russia (Pycap) heat. The development of aromatic polyamide fiber in our country the development began in the 1970s. Since the 1980s, China is still the aramid I (aramid 14) and aramid Ⅲ (a new type of aromatic polyamide fiber), but only for small and pilot phase, failed to realize large-scale production. For many years, our country has been committed to the localization of high performance, large scale aramid fiber technology development. Aramid fiber is variety performance is excellent, price ideal organic high temperature resistant fiber, in advanced composite materials, bulletproof products, building materials, special protective clothing, electronic equipment etc has wide application prospects. Aramid fiber industry will have big development, will become the world's largest application , use is the most extensive high performance fibers. KEY WORDS: Aramid, Production process, Market analysis, Prospects

芳纶纸报告

第一章芳纶纸概述 一、芳纶纸定义 芳纶纸(又名“聚芳酰胺纤维纸”),以芳纶短纤维和芳纶沉析纤维为造纸原料,斜网抄造湿法成型,再经热压成型制得。 二、芳纶纸的分类 芳纶纸根据用材不同,分为间位芳纶纸和对位芳纶纸。 1、间位芳纶纸:也称间位芳香族聚酰胺纸(简称芳纶纸),是用纯间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)制成的一种特种纸,具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和优良的电绝缘性能,广泛应用于国防、航空航天、高速列车、电工绝缘等领域,是一种关系国家安全的高科技新材料。 2、对位芳纶纸:是以对位芳纶短纤维(又称芳纶1414)和对位芳纶沉析纤维(芳纶浆粕)为原料,按造纸技术抄造成的纸,再经热压成型制得。 三、间位芳纶纸的特点 1、热稳定性 芳纶纸最重要的特性是长久热稳定性。其可在l 80℃下使用1 0 年以上,使用寿命高于工业用有机耐高温纸。在200℃干热状态下放置1 000h,力学强度仍保持原来的75%;在12O℃湿热状态下放置1 000 h,力学强度仍保持原来的6O%以上;在370℃以上分解出少量CO2、CO和N2气体。 2、阻燃性能 芳纶纸的极限氧指数(LOI)值≥28,是一种阻燃材料,不会在空气中燃烧、熔化或产生熔滴,而只在极高的温度下(>370℃)才开始分解。

3、电绝缘性 芳纶纸具有优良的电绝缘性能,由于芳纶纸的热稳定性好,其在高温下仍保持良好的电气性能。芳纶纸具有较低的相对介电常数和介质损耗因数,可以使绝缘电场分布更均匀和运行介质损耗更小,是一种良好的环保型绝缘材料。 4、力学性能 芳纶纸是由高强度间位芳纶短切纤维制成的膜状材料,结构致密,表面平滑,柔韧性好,具有良好的抗张和抗撕裂性能。尺寸稳定性好,比强度高,是一种性能优越的非金属蜂窝结构原材料。 5、化学稳定性 芳纶纸的分子是由酰胺桥键互相连接的芳基所构成的线型大分子。在它的晶体中,氢键在两个平面内排列而成氢键的三维结构。由于较强的氢键作用,使之结构稳定,具有优良的耐化学性,能耐大多数高浓的无机酸,对其他大多数化学试剂和有机溶剂十分稳定。 6、耐辐射性 芳纶纸耐β、α和χ射线的辐射性能十分优异。例如在50 kV的χ射线辐射100 h,它的强度保持原来的73%,而此时的涤纶和锦纶产品已经变成粉末;在β射线辐射量积累到1 000 Mrad时,其强度仍基本保持不变。 四、芳纶纸抄造工艺图

我国芳纶纤维目前生产应用的状况以及存在的问题修正

我国芳纶纤维目前生产应用的状况以及存在的问题 近年来,我国一直致力于芳纶纤维国产化、规模化的技术开发,芳纶纤维也被中国化纤工业协会列为“绿灯项目”。但由于芳纶纤维具有重要的战略意义,发达国家对其一直实施技术封锁和有限禁运,导致国内芳纶产业起步晚,多层技术壁垒尚未根本破解,严重制约了产业发展。专家指出,在夹缝中求生存的我国芳纶纤维产业如何集中优势力量抓紧突破国外技术壁垒,提早实现产业化已显得至关重要。 一、芳纶纤维的特性 凡聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构成,且其中至少85%的酰胺基直接键合在芳香环上,每个重复单元的酰胺基中的N原子和羰基均直接与芳香环中C原子相连接并置换其中的一个H原子的聚合物纤维称为芳香族聚酰胺纤维,我国定名为芳纶纤维。芳纶纤维包括全芳香族聚酰胺纤维和杂环芳香族聚酰胺纤维两大类。而全芳香族聚酰胺纤维中已经实现工业化的纤维,主要是对位芳纶和间位芳纶,这两大类芳纶的主要区别是,酰胺键与苯环上的C原子相连接的位置不同( 如图1)。杂环芳香族纤维是指含有 N,O,S等杂原子的二胺和二酰氯缩聚而成的纤维,如有序结构的杂环聚酰胺纤维等。[1-4] 图1芳纶分子式

芳纶纤维具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、质量轻等优良性能,其中比强度是钢的5 ~ 6倍,模量是钢丝和玻璃纤维的2 ~ 3倍,韧性是钢丝的2 倍,而密度仅为钢丝的1 /5 左右。芳纶是综合性能优良、产量最大、应用最广的高性能纤维,在高性能纤维中占有重要的地位,在国防,航空航天,汽车减重节能减排,新能源开发等各方面具有不可替代的作用。[5] 二、芳纶纤维的分类 芳纶主要分为两种:间位芳纶和对位芳纶。 2.1 间位芳纶 间位芳纶,即聚间苯二甲酰间苯二胺纤维,我国称之为芳纶1313。间位芳纶具有长久的热稳定性,这是其最重要的特性,可在200 ℃高温下长期使用不老化,具有极佳的尺寸稳定性。间位芳纶具有本质阻燃性,其极限氧指数值(LOI)>28 %,在空气中不会自燃、融化,也不会产生熔滴,离焰自熄。间位芳纶的电绝缘性优良,以其制成的绝缘纸耐击穿电压可达20 kV/mm;间位芳纶耐腐蚀性能非常优越,耐辐射的性能也十分优异。此外,间位芳纶还具有低刚性、高延长性,能用常规纺织机械进行加工。 2.2对位芳纶 对位芳纶,即聚对苯二甲酰对苯二胺纤维,我国称之为芳纶1414。对位芳纶最突出的性能是其高强度、高模量和突出的耐热性。对位芳纶的拉伸强度是钢丝的6倍,玻璃纤维和高强尼龙工业丝的2~3倍;拉伸模量是钢丝和玻璃纤维的2~3倍,高强尼龙工业丝的10倍;其密度却只有钢丝的1/5左右。对位芳纶的耐热性能高于间位芳纶,在200 ℃高温下经历上百个小时,仍能保持原强度,在560 ℃高温下不分解、不熔化。此外,对位芳纶还具有良好的抗冲击、耐腐蚀和抗疲劳性能。由于对位芳纶具有以上种种优点,被喻为“防弹纤维”,广泛应用于航空航天、国防军工、个体防护及体育休闲等领域。[6]

纳米材料研究现状及应用前景要点

纳米材料研究现状及应用前景 摘要:文章总结了纳米粉体材料、纳米纤维材料、纳米薄膜材料、纳米块体材料、纳米复合材料和纳米结构的制备方法,综述了纳米材料的性能和目前主要应用领域,并简单展望了纳米科技在未来的应用。 关键词:纳米材料;纳米材料制备;纳米材料性能;应用 0 引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制得铁纳米微粒以来,纳米材料的制备、性能和应用等各方面的研究取得了重大进展。纳米材料的研究已从最初的单相金属发展到了合金、化合物、金属无机载体、金属有机载体和化合物无机载体、化合物有机载体等复合材料以及纳米管、纳米丝等一维材料,制备方法及应用领域日新月异。 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,包括纳米粉体( 零维纳米材料,又称纳米粉末、纳米微粒、纳米颗粒、纳米粒子等) 、纳米纤维( 一维纳米材料) 、纳米薄膜( 二维纳米材料) 、纳米块体( 三维纳米材料) 、纳米复合材料和纳米结构等。纳米粉体是一种介于原子、分子与宏观物体之间的、处于中间物态的固体颗粒,一般指粒度在100nm以下的粉末材料。纳米粉体研究开发时间最长、技术最成熟,是制备其他纳米材料的基础。纳米粉体可用于:高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流体材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、微芯片导热基片与布线材料、微电子封装材料、光电子材料、先进的电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、高效助燃剂、敏感元件、高韧性陶瓷材料、人体修复材料、抗癌制剂等。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料,如纳米碳管,可用于微导线、微光纤( 未来量子计算机与光子计算机的重要元件) 材料、新型激光或发光二极管材料等。纳米薄膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒薄膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜;致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于气体催化材料、过滤器材料、高密度磁记录材料、光敏材料、平面显示器材料、超导材料等。纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料,主要用途为超高强度材料、智能金属材料等。纳米复合材料包括纳米微粒与纳米微粒复合( 0- 0 复合) 、纳米微粒与常规块体复合( 0- 3复

芳 纶 防 弹 技 术

芳纶防弹技术调查报告 杜邦公司先进材料系统的应用寿命防护集团全球技术总经理BruceBurkholder最近指出,凯芙拉品牌对位芳纶纤维,用作防弹背心,经过31年的试验,纤维强度至少还保留着50%.这是由于聚对位次苯基对苯二甲酰胺基,排列较高的长分子主链,能提供可靠的界面粘接所致。这样使得凯芙拉品牌纤维比钢的强度高出5倍以上。他还说,最近杜邦公司又推出凯芙拉ComfortXLT新产品,把它用作防弹背心,同以前凯芙拉防弹背心相比,重量减轻25%,还可减少防弹板纤维层数,且减少变形。据悉,凯芙拉ComfortXLT新品接近单向结构的性能,使得织物经面与纬面的强度充分被利用,保持结构稳定,因此虽然在较低的重量下,却能改善防弹性能。自2000年以来,根据世界安全与防护高水平的需要,凯芙拉产能在扩大。杜邦公司2006年第二季度收入超过上年同季度10%,税前收入为 3.1亿美元。据AMGeneral公司的公关经理CraigMacnab说,通用型2.4吨卡车所用的装甲,已认定使用杜邦公司的凯芙拉品牌装甲。这种卡车是一种坚固、具有高级灵活性的多种用途的轮带汽车,代号为HumVee型,又分M1114、M1116、M1151、M1152及M1165等,它们采用多种材料,包括增强复合材料,而装甲为凯芙拉材料所制。

生产背景 自从石棉被公认为是一种强致癌物质以来,世界许多发达国家已开始禁用石棉及其制品。美国、日本等国先后研制成功各种系列的非石棉垫片材料,产品现已推向全世界市场。随着与国际大环境的不断接轨。非石棉密封材料正为国内各工业部门认可和接收。出于环保和安全生产的考虑,非石棉垫片的工业应用将会越来越广。通常将以非石棉纤维为增强材料、以橡胶为弹性基体的密封垫片称为非石棉纤维橡胶垫片,或称为无石棉垫片、代石棉垫片。其主要增强材料为代石棉纤维、无机纤维、碳/石墨纤维等。 发展现状 随着欧美地区开展禁止使用石棉的环境保护运动,芳纶浆粕纤维得到了迅速的发展,它在橡胶制品领域中也得到了广泛的应用,如在胶管、动力传送带、运输带、胶鞋鞋底等方面。与此同时,芳纶浆粕纤维在橡胶制品中的分散技术也得到发展。 芳纶特点 芳纶浆粕是对芳纶纤维进行表面原纤化处理之后便得到的,其独特的表面结构极大地提高了混合物的抓附力,因此非常适合作为一种增强纤维应用于摩擦及密封产品中。 六方特种纤维----芳纶1414浆粕,浅黄色絮花状,

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