芳纶Ⅲ纤维及其复合材料制品研究进展
芳纶纤维的研究现状及其发展样本

芳纶纤维的研究现状及其发展样本芳纶纤维,又称为超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE),是一种具有高强度、高刚度和优异耐磨性能的合成纤维。
它具有超强的拉伸强度和模量,比钢铁的强度还要大,同时具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和热稳定性。
因此,芳纶纤维在军事、防护、航空航天、体育用品等领域有着广泛的应用潜力。
目前,芳纶纤维的研究主要集中在以下几个方面:1.纤维结构优化:通过改变纤维的晶体结构和分子排列方式,进一步提高纤维的强度和模量。
2.生产工艺改进:研究人员致力于开发新的纺丝工艺、改进纤维拉伸工艺等,以提高芳纶纤维的生产效率和质量。
3.功能改性:通过对芳纶纤维进行功能改性,如添加纳米颗粒、表面改性等方法,进一步提高纤维的性能,使其具备电导性、阻燃性和抗菌性等功能。
4.纤维复合材料开发:芳纶纤维与其他纤维、树脂等进行复合,以获得更好的性能组合。
例如,与碳纤维复合可以提高纤维的刚度和强度;与树脂复合可以增加纤维表面的耐磨性和耐化学性。
在芳纶纤维的发展样本方面,以下是一些典型案例:1.异构芳纶纤维的开发:纤维研究人员通过改变芳纶分子结构,合成了一种新的芳纶纤维,具有更高的拉伸强度和热稳定性,适用于高温环境下的应用。
2.纳米改性芳纶纤维的研究:研究人员利用纳米颗粒改性技术,将纳米颗粒引入芳纶纤维中,提高纤维的强度和硬度,并赋予其新的功能,如防电磁辐射、阻燃、自清洁等。
3.芳纶纤维复合材料的研究:研究人员将芳纶纤维与其他纤维(如玻璃纤维、碳纤维)或树脂进行复合,以提高材料的综合性能。
例如,将芳纶纤维与碳纤维复合,可以获得更高的强度和刚度。
4.新型生产工艺的应用:研究人员开发了一种新型的芳纶纤维生产工艺,可以提高纤维的生产效率和质量,并降低生产成本。
总之,芳纶纤维的研究进展迅速,未来有望在更多领域得到广泛应用。
通过纤维结构优化、生产工艺改进、功能改性以及与其他材料复合等手段,芳纶纤维的性能将进一步提升,为各行业提供更高性能的材料选择。
关于芳纶纤维改性和芳纶纤维增强复合材料用树脂基体的研究

关于芳纶纤维改性和芳纶纤维增强复合材料用树脂基体的研究芳纶纤维是一种由芳香族环和酰胺基组成的高性能纤维,具有良好的力学性能、耐热性、耐化学性和耐磨性。
但是,芳纶纤维的表面性质使其与树脂基体之间的粘结力较弱,且芳纶纤维与树脂基体的界面相容性差。
为了克服这些问题,研究人员对芳纶纤维进行了改性,并将其与树脂基体制备成芳纶纤维增强复合材料。
芳纶纤维的改性主要包括表面改性和化学改性两种方法。
表面改性主要是通过表面处理剂来提高芳纶纤维与树脂基体之间的粘结力,其中常用的表面处理剂有硅烷偶联剂、锡酸酯、聚酰胺胺等。
这些表面处理剂可以增加纤维表面的活性基团,从而使纤维与树脂基体之间的粘结力增强。
化学改性则是通过改变芳纶纤维分子结构来提高其与树脂基体之间的粘结力。
常见的化学改性方法包括芳纶纤维的氧化、酰化和覆有活性金属等。
芳纶纤维增强复合材料的树脂基体一般选择环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺等,这些树脂具有较好的高温稳定性和力学性能。
在制备过程中,首先将芳纶纤维浸渍于树脂基体中,然后通过热固化或化学固化使树脂基体固化成型。
通过这种方式,芳纶纤维和树脂基体可以有效地结合在一起,形成一种具有高强度和高耐热性的材料。
芳纶纤维增强复合材料的研究主要围绕着改善纤维-基体界面粘结、提高材料的力学性能和耐热性等方面展开。
研究人员发现,通过表面处理剂的添加可以有效提高芳纶纤维与树脂基体之间的粘结强度,并且改善界面相容性。
此外,通过优化纤维体积分数和纤维布置方式,可以进一步提高复合材料的力学性能。
同时,研究人员也开展了对芳纶纤维增强复合材料的热性能、耐化学性等方面的研究。
总之,芳纶纤维改性和芳纶纤维增强复合材料的研究在提高材料的力学性能、耐热性和耐化学性方面取得了很大的进展。
随着科学技术的不断发展,相信这一领域的研究将会进一步完善,并应用于更广泛的领域中。
论芳纶纤维研究进展及制定其相关标准的重要性

Discussion on the Progress of Aramid Fiber Research and the Importance of Establishing Relevant Standards
Wang Zhaolei , Li Yupeng, Zhu Wei, Han Yejing (Tianjin Textile Fiber Inspection Institute)
目前,我国有 60 余所企业、高校及科研机构从 事与芳纶及其产品相关的研究生产工作,分布在山 东、广东、上海、四川等全国各地,例如山东烟台 泰和新材料股份有限公司、广东彩艳股份有限公司 及中蓝晨光化工研究院等在行业内较为知名。
4 应用领域
芳纶由于其综合性能突出,是高性能纤维中发 展最为迅速且重要的成员之一,其优异且全面的性 能使得其以多种形式形态应用于诸多方面,尤其在 高新科技领域日益扮演着重要角色。 4.1 建筑、橡胶、增强补强材料
所以为统一芳纶纤维在行业内的技术要求,急 需制定相关国家标准,以满足市场需求,便于管理 约束,并为实施售后服务、扩大竞争创造条件。制 定相关国家标准不仅可以规范社会生产活动、规范 市场行为,让遍布各地的企业在技术上保持高度的 统一,且为衡量产品质量好坏提供了主要依据。惟 有通过制定并提供统一完善的技术标准,方可使得 先进的科技成果转化为生产力,从而产生更好的经 济效益和社会效益。
体育器材中芳纶及复合材料的实践运用研究

对芳纶及复合材料的性能进行了详细分析,发现其不仅密度小、易于成型,且阻尼性能与抗震性能良好,自由设计程度较高,加工操作便捷,在体育器材加工制造中倍受青睐。
据此针对芳纶及复合材料在体育器材防护设施、乒乓球拍、网球拍、运动帆板、高端自行车、比赛用艇、滑雪板、运动绳索中的实践应用进行了探究。
我国对于芳纶的研究起步较晚,于20世纪70、80年代期间完成了芳纶1313与1414的鉴定,并在2004年实现了芳纶1313的工业化生产,通过扩建工程,其总产能目前仅次于杜邦公司,成为了全球第二大芳纶制造供应商。
芳纶具备其自身独特优势,尤其是阻燃性能,使其得以在防护领域中广泛应用,且需求以每年约30%的速度快速增长。
而芳纶等纺织复合材料具备密度小、抗震性能强大、自由设计程度较高、加工操作便捷、节能环保等优势特性,所以在体育器材中实现了普遍应用,且在市场上,此材料相关体育器材也深受欢迎。
1芳纶及复合材料性能分析1.1 芳纶性能分析芳纶1414是聚对苯二甲酰对苯二胺纤维,其大分子结构排列紧密,具备高结晶度、高取向度、高强高模、耐高温、耐腐蚀等优势特征,属于优质高性能纤维,可切实应用在复合材料制造中。
低温溶液缩聚法合成芳纶聚合物是目前成熟度最高的工艺,具体制备方法即基于低温溶液缩聚对苯二胺与对苯二甲酰氯,以获取芳纶聚合物,并将其溶解于浓硫酸,从而以干喷湿纺法制备成芳纶纤维。
芳纶1313是聚间苯二甲酰间苯二胺纤维,阻燃性、耐高温性、化学稳定性良好,是现阶段耐高温纤维中应用最为广泛的阻燃纤维。
芳纶1313合成是基于低温缩聚苯二甲酰氯与甲苯二胺聚合生成的,可通过干法纺丝、湿法纺丝、干喷湿纺法制成。
芳纶即将5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑引进芳纶聚合物大分子链以共缩聚,且优化纤维成型加工工艺,以此获取附带杂环结构的三元共聚聚酰胺纤维。
芳纶树脂即将第三单元体M3引进缩聚反应,局部替代对苯二胺与对苯二甲酰氯于低温溶液缩聚反应中获取三元共聚物,并在聚合反应过程中添加强极性的溶剂N,N-二甲基乙酰胺、氧化锂,具体生产工艺流程如图1所示。
芳纶Ⅲ环氧复合材料界面粘结性能研究的开题报告

芳纶Ⅲ环氧复合材料界面粘结性能研究的开题报告一、研究背景随着高性能复合材料在军事、航空、汽车等领域的广泛应用,其接头连接处的力学性能成为关键问题。
芳纶Ⅲ是一种高性能复合材料,其具有高强度、高刚度等优良性能,被广泛使用于高温、高压、高强度等环境下。
然而,芳纶Ⅲ复合材料与一些金属材料、陶瓷材料及其他复合材料的粘结性能不佳,影响其应用范围,因此需要对其界面粘结性能进行深入研究。
二、研究目的本研究旨在探究芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的界面粘结性能,以此为基础提出有效的提高芳纶Ⅲ复合材料粘结性能的方法,并为其在实际应用中提供科学的理论基础。
三、研究方法本研究将采用实验和数值计算相结合的方法,具体研究步骤如下:1. 制备芳纶Ⅲ复合材料样品及其他材料样品。
2. 进行拉伸、剪切等力学性能测试,获得粘结性能数据。
3. 利用界面元素方法建立芳纶Ⅲ复合材料和其他材料的模型进行数值模拟。
4. 分析实验数据和数值模拟结果,探究芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的界面粘结机理。
5. 提出有效的提高芳纶Ⅲ复合材料粘结性能的方法,并进行验证。
四、研究意义本研究有以下几点意义:1. 为研究者深入了解芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的界面粘结机理提供了实验数据和数值模拟结果的支持。
2. 提出的有效方法可以帮助优化芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的结合方式,提高其粘结性能,从而拓展其应用范围。
3. 为其它高性能复合材料的粘结性能的提高提供了借鉴和参考。
五、研究进度计划本研究计划如下:1. 研究题目确定:1天。
2. 文献调研,制定研究方案:2天。
3. 材料制备及样品制备:10天。
4. 进行样品拉伸、剪切等力学性能测试:10天。
5. 利用界面元素方法建立芳纶Ⅲ复合材料和其他材料的模型进行数值模拟:10天。
6. 分析实验数据和数值模拟结果:5天。
7. 提出有效的提高芳纶Ⅲ复合材料粘结性能的方法,并进行验证:10天。
8. 撰写毕业论文、制作复习资料:15天。
总计:63天。
芳纶纤维增强的先进复合材料制品说明

芳纶纤维增强的先进复合材料制品目录1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 (1)1.1 概况 (1)1.2 芳纶品种及性能 (1)1.3 芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 (3)1.4 芳纶纤维复合材料的应用 (3)2 原材料 (5)2.1 聚氨酯树脂 (5)2.2 芳纶纤维 (7)3 制作工艺 (8)3.1成形方法的选择 (8)3.2 芳纶1313 (10)4 修补及性能检测 (10)4.1 缺陷 (10)4.2 芳纶表面改性 (10)5 参考文献 (13)1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用1.1 概况目前,先进复合材料的增强材料主要是S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。
前两者介绍文章较多,本文主要针对芳纶复合材料及应用情况作概括介绍。
芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称。
它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。
据了解,现在美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。
我国也进行了这方面研制并取得了一定成绩。
美国杜邦公司开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(K velar)有多种规格出售,年产量已达2t。
荷兰阿克苏(AKZO)公司研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。
日本帝人公司开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。
德国赫斯特公司(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。
我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶Ⅱ,1994年北京燕山石化公司研究院研制成功溶致液晶全芳香族聚酰胺(PPTA),通过专家鉴定,为今后中石、工业化生产开辟了途径。
在世界范围内,芳纶纤维正以年增长率20%左右的速度发展,并从单一军用向民用转移。
芳纶纤维用于汽车及防护用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。
1.2 芳纶品种及性能芳纶纤维,因选择原料的不同及合成工艺不同,又可分为间位芳香族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯”(Nomex)对位芳香族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉”(Kevlar)和芳香族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。
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芳纶纤维,又称为芳纶聚酰胺纤维。
它是一种由聚芳酰胺(aramid)所制成的纤维,具有高强度、高模量、优异的耐热性、抗腐蚀性和耐磨损性等特点。
芳纶纤维广泛应用于防弹材料、防护服装、绝缘材料、航空航天、车辆制造、电子产品和船舶等领域。
现将芳纶纤维的研究现状及发展进行概述。
1.纤维性能的研究:芳纶纤维的研究主要集中在纤维的性能改进和新型纤维的开发上。
近年来,研究人员通过改变芳纶纤维的纺丝工艺和化学结构,提高了其耐热性、力学性能和抗水解性。
同时,研究人员也致力于探索新型芳纶纤维,如改性芳纶纤维、混合纤维和纳米芳纶纤维,以满足不同领域的需求。
2.工艺技术的研究:芳纶纤维的制备过程中,纺丝、拉伸和后处理工艺对纤维性能具有重要影响。
目前,纺丝工艺主要有湿法纺丝法和干法纺丝法。
研究人员通过改变纺丝参数、纺丝溶液组成和纺丝设备,提高了纤维的拉伸性能和热稳定性。
同时,后处理技术也得到了广泛研究,如热固定、改性膜法和表面功能化等,以进一步提高芳纶纤维的性能。
3.应用研究的进展:芳纶纤维在防护领域的应用得到了广泛关注。
特别是在防弹材料和防护服装领域,芳纶纤维展现出了出色的性能。
研究人员对纤维的防弹性能进行了深入研究,并开发了具有更高防护能力的芳纶纤维复合材料。
此外,芳纶纤维在航空航天、车辆制造和电子产品等领域也有广泛应用的前景。
4.环境友好型纤维的研究:在当前环保意识不断增强的背景下,研究人员开始关注环境友好型芳纶纤维的研究。
他们利用可再生资源和新型合成方法,开发出低能耗、低排放的纤维制备技术,减少对环境的影响。
此外,研究人员还致力于研发可生物降解的芳纶纤维,以解决纤维废弃物对环境造成的问题。
总的来说,芳纶纤维的研究现状和发展趋势呈现出多样性,包括纤维性能的改进,工艺技术的研究,应用研究的进展和环境友好型纤维的研发。
随着科学技术的不断进步和需求的不断增长,芳纶纤维有望在更多领域得到广泛应用。
芳纶Ⅲ低成本化制备及应用工程化进展

芳纶Ⅲ低成本化制备及应用工程化进展彭涛;刘克杰;陈超峰;邱锋;王凤德;王煦怡;杨文良;王成东;龚维友【摘要】简介了国内外杂环芳纶的研究和产业化发展情况,重点介绍了中蓝晨光化工研究设计院有限公司采用干湿法凝胶纺丝新技术在芳纶Ⅲ低成本工程化研发方面的进展情况.研究表明,第二代芳纶Ⅲ的聚合物结构优化设计、干湿法凝胶纺丝、大丝束化等生产工艺技术已基本成形,纤维强度5.3 GPa,模量141 GPa,接近俄罗斯Rusar纤维性能,且生产效率实现10倍数量级的提高,有效降低了生产成本.同时,注重芳纶Ⅲ的应用研究,在高端防弹防刺、特殊压力容器、结构隐身材料、特种缆索、高性能体育器材等领域展开了广泛的研发,为扩拓芳纶Ⅲ的市场应用和纤维产业化发展规模奠定了扎实的基础.【期刊名称】《高科技纤维与应用》【年(卷),期】2015(040)005【总页数】7页(P21-26,37)【关键词】杂环芳纶;干湿法凝胶纺丝;高性能;低成本;制备;应用;工程化进展【作者】彭涛;刘克杰;陈超峰;邱锋;王凤德;王煦怡;杨文良;王成东;龚维友【作者单位】四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041;四川省高技术有机纤维重点实验室,成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041【正文语种】中文【中图分类】TQ342.7330 引言对位芳杂环共聚酰胺纤维在国内泛称为“芳纶Ⅲ”,是指在传统的对位芳纶(即“芳纶1414”)大分子链上,引入苯并咪唑类杂环二胺单体(简称“M3”)进行共缩聚反应并纺丝得到的芳香族聚酰胺纤维,性能全面优于传统的对位芳纶,在航天、航空、军工等领域有着重要应用价值[1]。
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w u d c mp st es l r tde . T ers l h w ta h e oma c fF n ln I b rwo n o oi e sl o n o o i v se esu id e we h e ut s o h ttep r r n eo a gu I f e u d c mp st v se s f Ii e i c mp rbewi a d a c dc u t e . F n ln Ⅲ f e o o i l b ag l p l di eo p c d sr e S o aa l t t tn a v n e o nr s hh i i a gu i r mp s ewi elreya pi ar sa ei u t r. b c t l e n n y
( .中 国 航 天 科 技 集 团 公 司第 四研 究 院 ,陕 西 西 安 7 0 2 ) 1 10 5
( .中 蓝 晨 光 化 工 研 究 院有 限 公 司 , 四川 成 都 6 0 4 ) 2 10 1
( .中国航 天科技集 团公 司第 四研 究院 4 3 1所 ,陕 西 西安 7 0 2 ) 1 0 5
第 2 9卷 第 1 2期 21 0 0年 1 2月
中 国 材 料 进 展
M AT ERI ALS CHI NA
Vo . 9 No 1 I2 . 2 De . 01 e2 0
芳 纶 Ⅲ纤 维 及 其 复 合 材 料 制 品 研 究 进 展
侯 晓 ,张 炜 ,王 风 德 ,王 路 仙 。 ,王 斌
HO U a , ZH ANG e , W A NG n d , W A NG x a , W AN G n Xi o W i Fe g e Lu i n Bi ( . h t A a e yo C S 1 T e4h cd m f A C,X’ 10 5,C ia in7 0 2 a hn )
( .中 国航 天 科 技 集 团 公 司 第 四研 究 院 4 4 3所 ,陕 西 西 安 7 0 2 ) 10 5
摘 要 :介绍 了国产芳纶 Ⅲ纤 维 的制 作过 程 、力 学性 能 和表 面状态 ,复合 材料 性能 采用 N L环 、 O
单 向板 及 其 复 合 材 料 容 器 进 行 试 验 。 结 果 表 明 , 芳 纶 Ⅲ纤 维 复 合 材 料 压 力 容 器 性 能 水 平 已 达 到 国 外
( . e e rh Is tt o h m c l n u t 2 R s ac t ue f e ia I d s n i C w,C ia Bu — a o a y C e g u 6 0 4 ,C i ) hn les r mp n , h n d 1 0 1 hn t C a ( . h 1 t n tue o e4 hA a e y o C S 3 T e s tt f h t c d m f A C,X ’ 1 0 5,C ia 4 sI i t in7 0 2 a hn ) ( . h 3 d R sac n tueo e4h A a e yo A C,X ’ 0 5,C ia 4 T e ee rh I s tt f h t c d m f S 4r i t C i n7 2 a 1 0 hn )
1i g o t u i u l p ca r p r e , a d t e f e o o i e eo e s o h i h s e e mo g h me d r d y n n i n q e y s e ilp o e t s s i n h b rc mp st d v lp d i f e h g e t v la n o ma e p o - i e t l u t o n i e rn p l a in i i a a r s n . e sf re gn e i g a p i t n Ch n tp e e t c o
Abs r c : Ma ua trn rc s , me h nc lpo ete n u a ep o ete fh me d a gu 1 f e r n ta t n fcuigp o es c a ia rp r sa d s r c rp r so o ma eF n ln 1 b rae i. i f i Ii
文 章编 号 :17 36 (00 1 (5 0 64— 92 21 )2一1 9— 4 0
侯
晓
Hale Waihona Puke De eo m e fAr m i be Ⅲ v lp nto a d Fi r Renf r e e nd Is Co po ie Pr d t i o c m nta t m st o uc s
t d c d Usn a g u l f e n p x e i y tm , t e p o e is o r ue . o i g F n l n I b ra d e o y r sn s se li h r p r e fNOL r g. u i i c in l a n t n b r t i n n dr t a mi a e a d f e e o l i
同类纤维 性能水平 。芳纶 Ⅲ纤 维复合 材料可 以应 用于高性能 的航天产 品 ,是我 国目前 可以开展工 程
应 用 的最 高 水 平 的 国 产 纤 维 复 合 材 料 。
关 键 词 :芳 纶 I 纤维 ;复合 材料 ;制 品性能 I I
中 图分 类号 :T 32 .2 Q 4 7
文献 标识 码 :A