液晶纺丝
液晶纺丝
(3)在纺丝中的应用 根据高分子液晶溶液的浓度—温度—粘度之 间的关系，现在已经创造出了一个新的纺丝技 术—液晶纺丝。这一技术解决了通常情况下难 以解决的高浓度必然伴随高粘度的问题。 同时由于液晶分子的取向特性，纤维可以在 较低的拉伸倍率下获得较高的取向度，避免纤 维在高拉伸倍率下，产生内应力和损伤纤维， 从而可以获得高强度、高模量、综合性能好的 纤维。
2、由各向同性溶液态纺制的液晶 高分子纤维——芳香族聚酰亚胺
• 聚酰亚胺，由Akron大学开发的 • 初生纤维没有明显的拉伸性能，纤维只 有在升温下拉伸和热定形后才具有高强 高模的性能 • 采用一步聚合法合成，聚酰酸产物母体 不是独立的，可溶于酚类溶剂，可采用 干喷-湿法纺丝
芳族聚酰亚胺与PPTA比较
2由各向同性溶液态纺制的液晶高分子纤维芳香族聚酰亚胺初生纤维没有明显的拉伸性能纤维只有在升温下拉伸和热定形后才具有高强高模的性能采用一步聚合法合成聚酰酸产物母体不是独立的可溶于酚类溶剂可采用干喷湿法纺丝芳族聚酰亚胺与ppta比较组别性能芳族聚酰亚胺ppta抗紫外线性能热致性液晶可注塑挤出成型主要以芳香族聚酯及其共聚酯为代表熔体粘度低易于成型强度高耐热耐化学试剂屏蔽性佳等特点熔融纺丝工艺纺丝工艺及热处理熔融纺丝类似传统熔融纺丝温度在300400度热处理热处理时间相比传统的聚酯的时间要长因为高温下长时间的固态聚合反应可显著提高分子量从而提高纤维的拉伸性thankyou
影响PPTA纤维性能的因素
1.纤维的加工技术 2.聚合物分子量（粘度开始降低点的临界浓度） 3.化学组成 • 图7.3--随浓度的增加，粘度首先增加到某一 临界值再开始降低。这是由于液晶有序的分子 发展，在临界浓度之下，分子在溶液中是各向 同性的，而一旦超过临界值，就会出现各向异 性的溶致性液晶，结果导致溶液的粘度降低。 ---液晶纺丝的依据
第2章《聚合物的凝聚态结构》习题
19、下列模型中，用来描述聚合物非晶态结构模型 的是：（ D ） A、 缨状微束模型， B、折叠链模型， C、插线板模型， D、无规线团模型
20、某结晶性聚合物在偏光显微镜下呈现黑十字消 光图案，则其结晶形态是（ C ）。 A、 单晶， B、串晶， C、球晶， D、片晶 21、总体上，下列三类聚合物内聚能密度大小顺序 为：（ A ）＞（ C ）＞( B ) A、合成纤维；B、 合成橡胶；C、合成塑料
第三章
一、 概念
高分子聚集态结构习题
1. 内聚能密度 单位体积凝聚体汽化时所需要的能量。
CED E Vm
式中：Vm－摩尔体积，△E－内聚能。 2. 结晶度 实际晶态聚合物，是晶区和非晶区同时存在 的。结晶度即试样中结晶部分所占的质量分 数（质量结晶度xcm）或者体积分数（体积 结晶度xcv）。
8
16、在热塑性弹性体SBS的相态结构中，其相分离结 构为（ B ）。 A、 PS－连续相，PB－分散相； B、PB－连续相，PS－分散相； C、 PS和PB均为连续相；D、PS和PB均为分散相 17、下列说法，表述错误的是（ B ）。 A、HIPS树脂具有“海岛结构”。 B、SBS具有两相结构，PS相起化学交联作用。 C、HIPS基体是塑料，分散相是橡胶。 D、SBS具有两相结构，橡胶相为连续相。 18、下列聚合物内聚能密度最大的是（ D ）。 A、1,4－聚丁二烯， B、 聚苯乙烯， C、聚氯乙烯， D、聚丙烯腈 9
1
3. 液晶 是具有晶体的光学各向异性, 又具有液体的流 动性质的有序流体的总称。 4. 取向态结构 大分子链、链段或微晶在某些外场(如拉伸应 力或剪切应力)作用下，可以沿着外场方向有序 排列，这种有序的平行排列称为取向，所形成 的聚集态结构，称为取向态结构。 5. 高分子合金 指二种或多种聚合物组分通过物理或化学方法 形成的混合物，有时也称为多组分聚合物。
高分子物理参考题
一、单项选择题 ： （共 15 分） 1．高分子的基本运动是（ B ） 。 A．整链运动 B．链段运动 C．链节运动 2．下列一组高聚物分子中，柔性最大的是（ A ） 。 A.聚氯丁二烯 B.聚氯乙烯 C.聚苯乙烯 3. 下列一组高聚物中，最容易结晶的是( A ). A.聚对苯二甲酸乙二酯 B. 聚邻苯二甲酸乙二酯 C. 聚间苯二甲酸乙二酯 4．模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用（ C ）模型。 A.Maxwell B. Kelvin C. 四元件 5.对刚性聚合物来说，要提高其流动性应首先考虑提高（ B ） 。 A．螺杆转速 B.料筒温度 C.柱塞压力 6.在半晶态聚合物中，发生下列转变时，判别熵值变大的是（ A ） 。 （1）熔融（2）拉伸取向（3）结晶 （4）高弹态转变为玻璃态 7.下列一组高聚物分子中，按分子刚性的大小从小到大的顺序是（ ADBFC ） 。 A.聚甲醛；B.聚氯乙烯；C.聚苯乙烯；D. 聚乙烯；F. 聚苯醚 8．.假塑性流体的特征是（ B ） 。 A．剪切增稠 B．剪切变稀 C．粘度仅与分子结构和温度有关 9.热力学上最稳定的高分子晶体是（ B ） 。 A．球晶 B．伸直链晶体 C．枝晶 10．高聚物的几种分子量统计平均值之间的关系是（ C ） 。 A．Mw≥Mn≥Mη B. Mn≥Mw≥Mη C. Mw≥Mη≥Mn 11.下列高聚物中，只发生溶胀而不能溶解的是（ B ） 。 A. 高交联酚醛树脂；B. 低交联酚醛树脂；C.聚甲基丙稀酸甲脂 12.高分子-溶剂相互作用参数χ1（ A ）聚合物能溶解在所给定的溶剂中 A. χ1<1/2 B. χ1>1/2 C. χ1=1/2 13.判断下列叙述中不正确的是（ C ） 。 A．结晶温度越低，体系中晶核的密度越大，所的球晶越小； B．所有热固性塑料都是非晶态高聚物； C．在注射成型中，高聚物受到一定的应力场的作用，结果常常得到伸直链晶体。 14. 判断下列叙述中不正确的是（ C ） 。 A．高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态； B．结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的； C．取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。 15.关于高聚物和小分子物质的区别，下列( D )说法正确 ⑴ 高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合； ⑵ 高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性，并形成居于固体和液体的一系列中间体系； ⑶ 高分子会出现高度的各向异性。 A. ⑴ ⑵对 B. ⑵ ⑶对 C. ⑴ ⑶ 对 D.全对 二、判断题： （对的打√，错的打×。 ） （每题 1.5 分，共 15 分） 1． 构型和构象都属于聚合物的一级结构。 （ × ） 2． 在高分子科学中的Θ溶液是一种理想溶液。 （ × ） 3.聚丙烯的螺旋型链是属于构型问题。 （ × ） 4. 叠加原理表现了聚合物力学行为的 “历史效应” 和 “独立性” 。 （ √ ） 5. 高度交联的聚合物不存在玻璃化转变 （ √ ） 6.分子构造对聚合物的性能有很大的影响， 短支链支化破坏了分子结构的规整性， 长支链降 低了晶态聚合物的结晶度。 （ × ）
高聚物液晶结构与性能
粘度也不是随着温度的增加而单 调降低，同样出现反常的行为。这是 由于各向异性溶液开始向各向同性溶 液转变引起的。
此外，在低剪切力作用时，液晶 态溶液粘度的降低大于一般的高分子 溶液，说明液晶态内的流动单元更容 易取向。而在高剪切力作用时，大家 都已经全部取向，差别消失。
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N
Z
—C
C— —
Z
N
n
Z=N 聚对苯撑苯并二咪唑(PBI)
Z=S 聚对苯撑苯并二噻唑(PBT)
Z=O 聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)
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上述吲哚类聚合物中，研究的最多的是
PBT，其合成路线如下：
H2N
NH4SCN,HCl H2NCHN
S
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和损伤纤维，从而可以获得高强度、高模量 、综合性能好的纤维。
聚对苯二甲酰对苯二胺纤维不同纺丝方法的力学性能对照
纺丝方法
纺丝液浓度（%） 纺丝液温度（oC） 纺丝液光学性质 纤维拉伸强度（克/袋）
常规纺丝
8 ~20 各向同性
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断裂伸长率（%）
2、高温条件下的酯交换反应： 根据反应单体的不同，有以下两种情
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况： （1）、芳香族二元酸的二苯基酯与二元苯酚 进行酯交换反应，产生的苯酚通过真空排出 。 （2）、二元苯酚的乙酸酯与二元羧酸单体 进行酸解反应：
CH3COOArOCOCH3+HOCOArCOOH —OArOCOArCO— +CH3COOH
高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类
高性能纤维【摘要】本文主要介绍了几种高性能纤维的特性及应用与发展，认为高性能纤维的开发与应用前景十分广阔，加速高性能纤维工业化进程具有重大意义，对整个社会将带来很大的经济效益。
关键词：高性能纤维，分类，应用高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从20世纪60年代开始研发并推广的纤维材料，它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。
所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m3)等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。
高性能纤维可用于防弹服、蹦床布等特种织物的加工及纤维复合材料中的加固材料，其发展涉及许多不同的领域。
（一）高性能纤维的分类高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类。
目前高性能纤维的代表品种主要有：有机纤维的对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺，也叫芳纶1414)、超高分子量聚乙烯、聚苯并双嗫唑纤维(PBO)；无机的碳纤维和高性能玻璃纤维等。
本文主要分析和比较了玻璃纤维、碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5纤维等高性能纤维的特性以及它们的应用状况。
一、玻璃纤维玻璃纤维是复合材料中最主要的增强材料，它由氧化硅与氯化铝等金属氧化物组成的无机盐类混合物经熔融而成，冷却固化可制得多种玻璃产品，熔融的玻璃经过喷丝小孔，拉制成玻璃长纤维，起始于30年代，用玻璃纤维增强塑料，当时称为玻璃钢的复合材料，最早出现于40年代，并在航空工业上得到应用。
经过近七十年的发展，现在的玻璃纤维工业已经具有众多类型和牌号的玻璃纤维产品。
玻璃纤维的抗张强度较高，其直径越细强度也就越高，但很细的玻璃纤维纺丝难度极大，随之生产成本上升，所以目前高强度的玻璃纤维产量还比较低。
今年来玻璃纤维增强复合材料得到很大的发展，世界总产量达到200多万吨，我国玻璃纤维复合材料的生产能力已达到20万吨左右。
一般玻璃纤维可用于以下三个只要领域，即绝缘、过滤和复合增强。
干法纺丝及其他纺丝方法原理及工艺
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b.干纺纺丝线上的轴向力平衡分析
若分析从x=0至x=x处的一段纺丝线 Fr(x)=Fr(0)+Fs+Fi+Ff-Fg
其中：Fi=Fi理论+△Fi,(△Fi>0)
X
Ff
0
rx
,s
(
x
)
2Rx
dx
(溶剂蒸发速率较低时，也可由Sakiadis公式求)
对纺程张力的贡献最重要
Fg通常较小，Fs可忽略
溶致性聚合物的液晶纺丝通常采用干湿法纺丝工艺。 热致性聚合物的液晶纺丝可采用熔融纺丝工艺。
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3.4.4相分离纺丝法
与冻胶纺丝法类似，采用一种聚合物溶液作为纺丝原液，纺 丝线的固化是改变温度的结果，而不是改变溶液的组成。
由聚合物在溶剂中不同温度下溶解度不同的原理，使聚合物 溶液极速降温，从而导致聚合物与溶剂发生相分离而固化。
Spinneret
Spin line in air gap
Spin line in
Coagulation bath
x
coagulation bath
Winding
Godet roller
Godet roller
roller
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3.4.2冻胶纺丝（凝胶纺丝）
冻胶纺丝也称凝胶纺丝，是一种通过冻胶态中间物质制得高强
(H1)17wt%, 40kV
(H2)28wt%, 40kV
(H3)39wt%, 40kV
SEM photographs of electrospun SF fibers
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聚酰亚胺纤维汇总
聚酰亚胺纤维1.聚酰亚胺纤维的发展历史与现状20世纪60年代，美国杜邦公司发现了芳香族聚酰亚胺的液晶行为，由此促成了著名的Kevlar纤维的研制和工业化生产。
与此同时，聚酰胺酰亚胺、聚酰胺酰阱、等聚合物制备的高性能纤维也相继研制成功。
到80年代中期，著名的P84纤维由奥地利的Lenzing AG公司研制并推广。
90年代，美国Akron大学的Stephen.Z.D.Cheng等对不同体系的高性能聚酰亚胺纤维进行了大量研究，聚酰亚胺纤维的制备工艺、纤维性能以及相关的测试分析均得到很大程度的提高。
近年来俄罗斯人制备出一类具有优异机械性能的聚酰亚胺纤维，其强度达5.8GPa，模量达285GPa，这一纤维标志着聚酰亚胺纤维的发展有进入了一个新的阶段。
2.聚酰亚胺纤维的主要性能及其应用2.1主要性能聚酰亚胺纤维具有高强、高模的特性的同时还具有耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射、阻燃等优越的性能。
与Kevalr49纤维相比，聚酰亚胺纤维具有较好的热氧化稳定性，而且在过热水蒸气中的力学性能也相对较好。
聚酰亚胺纤维还具有非常强的耐酸碱腐蚀性和耐光辐射性，经1 x 1010rad快电子剂量照射后，强度保持率仍能达到90%，这是其他纤维无法比拟的。
聚酰亚胺纤维的极限氧指数一般在35一75，发烟率低，属自熄性材料。
此外，聚酰亚胺纤维还具有较高的热分解温度，全芳香型聚酰亚胺纤维的开始分解温度在500℃左右。
在250℃、加热10 min，热缩率小于1%。
由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酞亚胺，热分解温度600℃，最高工作温度可达300℃，可在260℃条件下连续使用，不会产生物理降解现象;而且具有良好的耐低温性能，在-269℃液氦中不易脆裂，有较好的介电性能，介电常数在3. 4左右。
2.2聚酰亚胺纤维的应用聚酰亚胺可以织成无纺布，主要用于高温放射性和有机气体及液体的过滤网、隔火毯，装甲部队的防护服、赛车防燃服、飞行服等防火阻燃服装；同时也作先进复合材料的增强剂用于航空、航天器、火箭的轻质电缆护套、高温绝缘电器、发动机喷管等。
高分子物理化学模拟试卷A及答案
参考答案华东理工大学2002-2003年第二学期《高分子科学基础》（高分子物理）期终试卷（A）班级姓名学号得分一．单项选择题：（10分）（下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在左边的括号里。
选对者得1分，不选、选错或多选均不得分）（ A）１．在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序为：（A） 头-尾键接； （B）头-头键接；（C）头-尾和头-头各占50%（ C）２．某结晶性聚合物在偏光显微镜下呈现黑十字消光图案，则其结晶形态是：（A） 单晶； （B）串晶； （C）球晶； （D）片晶（ B）３．在聚四氟乙烯的晶区中，其分子链的构象为：（A） 锯齿链；（B）螺旋链；（C）无规线团（ D）４．用WLF方程计算聚合物的粘度时，其适用范围是：（A） T f ～T f －100 °C；（B）T g ～T g－100 °C；（C）T f～T f＋100 °C；（D）T f以下且T g ～T g＋100 °C（ A）５．对含成核剂的PP等温结晶过程的研究表明，其Arami指数为３，则生成的是：（A） 球晶；（B）片晶；（C）针状晶体（ C）６．下列因素中，使Tg降低的是：（A） 增加分子量；（B）分子之间形成氢键；（C）加入增塑剂；（D）交联（ B）７．假塑性流体的熔体粘度随剪切应力的增大而：（A） 增大；（B）减小；（C）不变（ B）８．聚合物的粘流活化能越大，则其熔体粘度：（A） 越大； （B）对温度越敏感； （C）对剪切速率越敏感（ C）９．晶态高聚物发生强迫高弹形变的温度范围是：（A） T g ~ T f之间；（B）T b ~ T g之间；（C）T g ~ T m之间；（D）T b ~ T m之间（ A）10．聚合物在外电场中发生极化时，速度最快的是：（A） 电子极化；（B）原子极化； （C）偶极极化；（D）界面极化（下面每个小题至少有一个答案是正确的，请将所有正确答案的编号填写在括号里。
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四、液晶高聚物的分类
(1)按照液晶的形成条件 主要分溶致性和热致性 溶致性液晶是依靠溶剂的溶解分散，在 一定浓度范围形成的液晶态物质。 热致性液晶是依靠温度的变化，在某一 温度范围形成的液晶态物质。
压致型液晶、流致型液晶
(2)按分子的排列形式和有序性
近晶 型
向列 型
胆甾 型
(3)按介晶单元在高分子链中的位置 可分为主链型液晶和侧链型液晶
PPTA纺丝工艺
• 干喷-湿法纺丝：
阻 止 溶 液 在 喷 丝 板 内 冷 凝
• PPTA通常溶解在浓硫酸中，含量为 15%~20%（质量），处于各向异性态。 • 温度约80~95℃ • 凝固浴通常采用水溶性混合物 • 纺丝后热处理
PPTA的纤维结构
高取向的有序的原纤/微原纤结构
皮-芯结构
区域结构-折叠结构
5.喷丝板孔径对纤维性能的影响
孔径越小,对纺丝原液的要求越高,包括杂质和气泡等, 容易堵塞喷丝孔,形成注头、毛丝等现象； 孔径越小,对纤维的喷头拉伸倍数也相应的减小, 影 响纺丝的卷绕速度,生产效率受到影响； 但是孔径增大后,纤维在凝固浴中与凝固浴的双扩散 程度加深,丝条中的溶剂可能来不及扩散至凝固浴中, 残留在纤维中,从而影响纤维的性能。
高精度、单轴取向纤维
PPTA纤维性能
表中清楚地表明在室温下，PPTA纤维的断裂拉伸强度大于 2.8GPa，这比钢丝的高5倍还多，是尼龙、聚酯和玻璃纤维的两 倍。PPTA纤维的初始模量也异常的高，可达62~143GPa，这比任 何一种钢丝、尼龙和聚酯的初始模量都高得多。PPTA纤维的断裂 伸长率较低（2.5%~4%），这又反映了PPTA的伸直链构象和纤维 的高结晶度。
Crystal
Liquid Crystal
Liquid
二、发展历史
• 1888 年奥地利植物学家Reinitzer首次发现 液晶 • Lehmann首次合成液晶对氧化偶氮基苯甲醚 • 1941年Kargin提出液晶态是聚合物体系的一 种普遍存在状态 • 1950年Elliot和Ambrose首先提出高聚物的液 晶结构
三、液晶的应用
(1)在液晶显示技术上的应用
主要是利用向列型液晶灵敏的电响应特性和 光学响应特性，制造液晶显示器；利用胆甾型 液晶的颜色随温度变化的特性，制造温度测量 器，灵敏可达到小于0.1oC。 (2)在高聚物加工中的应用 可以降低高聚物的加工温度，防止高聚 物在高温下分解，同时改进高聚物材料的性 能。
(3)在纺丝中的应用 根据高分子液晶溶液的浓度—温度—粘度之 间的关系，现在已经创造出了一个新的纺丝技 术—液晶纺丝。这一技术解决了通常情况下难 以解决的高浓度必然伴随高粘度的问题。 同时由于液晶分子的取向特性，纤维可以在 较低的拉伸倍率下获得较高的取向度，避免纤 维在高拉伸倍率下，产生内应力和损伤纤维， 从而可以获得高强度、高模量、综合性能好的 纤维。
纺丝工艺参数对PPTA纤维性能的影响
1.喷出速率对纤维性能的影响
在喷出速率较低时,对纺丝及纤维性能影响不大,较 高的喷出速度将导致纤维的纤度,断裂强度和初始 模量下降明显,纤维的断裂伸长率上升,而且容易引 起注头及毛丝增多,纺丝困难。
在相似的拉伸倍数下,随着喷出速度的增加,纤维的 取向度变化不大。只有当喷出速度达到45.87m/min 时,纤维的结晶度明显下降,相应的,纤维的性能也降 低。
2、由各向同性溶液态纺制的液晶 高分子纤维——芳香族聚酰亚胺
• 聚酰亚胺，由Akron大学开发的 • 初生纤维没有明显的拉伸性能，纤维只 有在升温下拉伸和热定形后才具有高强 高模的性能 • 采用一步聚合法合成，聚酰酸产物母体 不是独立的，可溶于酚类溶剂，可采用 干喷-湿法纺丝
芳族聚酰亚胺与PPTA比较
2.拉伸倍数对纤维性能的影响
随着拉伸倍数的增加,纤维中大分子及其结构单元 取向度的增加,因此,纤维强度增加。纤维的断裂 强度和初始模量都在增加，断裂伸长率却呈减小 趋势，纤维的纤度明显下降。
随着拉伸倍数的增加, 而拉伸倍数对纤维取向度 的影响不明显，拉伸倍数对纤维结晶度的影响比 较明显，但是随着拉伸倍数的继续增加,纤维的 结晶度变化不大
6.纺丝溶液中聚合体的比浓对数粘度对纤维性 能的影响
比浓对数粘度越大,聚合物的相对分子质量就越高, 纤维强度越高, 性能也就越好；制好的纺丝原液不 能放置时间较长,否则聚合体会发生降解,影响纤维 的强度和模量。
浓度与黏度的关系
小结： (1)随着浓度的增加，粘度首先增加，当 粘度达到某一临界值时，粘度开始降低。 (2)粘度对浓度的依赖性，是由于液晶有 序的分子发展。在临界浓度之下，分子 在溶液中是各向同性的。而一旦浓度超 过临界值，就会出现各向异性的溶致性 液晶，结果导致溶液的粘度降低。
①
介晶单元处于主链上的一类液晶高分子
Kevlar纤维
②
CO
CO NH
NH n
介晶单元处于大分子侧链上的一类液晶高分子
五、液晶纺丝的概念
液晶纺丝的特点是纺丝的溶液或熔体是 液晶，这时刚性链聚合物大分子呈伸直 棒状，有利于获得高取向度的纤维,也有 利于大分子在纤维中获得最紧密的堆砌, 减少纤维中的缺陷，从而大大提高纤维 的力学性能。
纺丝工艺及热处理
• 熔融纺丝 类似传统熔融纺丝，温度在300-400度 • 热处理 热处理时间相比传统的聚酯的时间要长， 因为高温下长时间的固态聚合反应可显 著提高分子量，从而提高纤维的拉伸性 能
谢谢！
Thank you!
液晶纺丝
小组成员：王梦远、张洁、卢英俏、 尹丽敏
主要内容
• • • • • • 一、液晶概述 二、发展历史 三、液晶的应用 四、液晶高聚物的分类 五、液晶纺丝的概念 六、液晶纺丝工艺、纤维结构与性能
一、液晶概述
液晶是介于固态晶体的三维有序和无 规液态之间的一种中间相态，又称作介 晶相，是一种取向有序流体，既具有液 体的易流动性，又有晶体的双折射等各 向异性的特征。
为何青睐液晶高分子纤维？？
1、液晶高分子纤维常表现出优良的力 学性能、热性能和热氧稳定性； 2、纤维可在低序液晶态纺丝，在这种 状态时，粘度明显减小，使得纤维在 纺丝时具有更好的加工性能。---液 晶纺丝的依据
六、液晶纺丝工艺、纤维结构与性能
1、溶致性液晶高分子——PPTA 聚对苯二甲酰对苯二胺(Kevlar) 1972年由DuPont公司首次生产，是 溶致性高分子液晶纺丝得到高性能有机 纤维商业化的一个成功的例子。
3.纺丝溶液温度对纤维性能的影响
随着温度的升高，纤维地断裂强度和初始模量会 增加，然而温度升高的另一方面,聚合体的热降解 率在上升,比浓对数粘度下降,制得的纤维性能会 明显下降,对纤维产生负面的影响。
4.纺丝原液固含量对纤维性能的影响
在纺丝成形过程中, 溶液中聚合体的含量,即纺丝原液固 含量，影响纺丝溶液的流动性,并最终影响到产品的性 能。 在90℃时,溶液浓度在18-22%范围内,PPTA-H2SO4溶液体 系处于低粘度区,可纺性良好;当溶液浓度大于22%时,随 着浓度的增加,溶液粘度将急剧上升,流动性迅速下降,直 至成为各向异性的固体而无法纺丝成形。
组别
性能
芳族聚酰亚胺
PPTA
抗紫外线性能 好（无N-H键） 耐强酸性 耐碱性 好 好
3、热致性液晶聚合物纤维
• 热致性液晶可注塑、挤出成型, 主要以芳 香族聚酯及其共聚酯为代表
• 熔体粘度低、易于成型、强度高、耐热、 耐化学试剂、屏蔽性佳等特点 • 低序液晶态、各向异性的流动行为 • 熔融纺丝工艺
影响PPTA纤维性能的因素
1.纤维的加工技术 2.聚合物分子量（粘度开始降低点的临界浓度） 3.化学组成 • 图7.3--随浓度的增加，粘度首先增加到某一 临界值再开始降低。这是由于液晶有序的分子 发展，在临界浓度之下，分子在溶液中是各向 同性的，而一旦超过临界值，就会出现各向异 性的溶致性液晶，结果导致溶液的粘度降低。 ---液晶纺丝的依据