芳纶纤维的密度
芳纶纤维的密度
芳纶纤维的密度
芳纶纤维是一种聚酯纤维，它以芳香族聚氯乙烯（PVF）为原料制成。
芳纶纤维具有优良的耐磨性、耐腐蚀性以及低吸水性。
它的细度很高，可以在细小的间隙中运动，同时由于其自身的弹性和柔韧性，可以保持原有形状。
此外，它的物理和机械性质极其优良，可承受极大的变形，并显示出优异的寿命。
就密度而言，芳纶纤维的密度约为1.38-1.45g/cm3，比印染纤维稍稠密，但仍相对较轻，可以帮助消除衣服的压迫感。
同时，芳纶纤维的表面比较光滑，可以提高柔软度和活动性，且不易皱褶，是制作衣物的理想材料。
此外，芳纶纤维还具有非常高的抗紫外线能力，可以有效地阻止晒斑，维持衣物的柔美和色泽。
它在艺术设计方面也得到了广泛应用，可以基于不同的设计要求精心定制芳纶纤维，从而提供更多样化的产品。
总之，芳纶纤维具有优良的物理和机械性质，其密度约为1.38-
1.45g/cm3，比其他纤维类型更加轻盈，更易于清洁。
它能有效提供应力平衡，抵抗强烈的环境条件，维持衣物的色泽，是制作衣物的首选材料。
世界三大高性能纤维简介
世界三⼤⾼性能纤维简介中国⾼性能纤维复合材料需求将⽇渐强劲，尤其是航天航空、汽车、风电等领域。
根据JEC集团研报显⽰，最近⼏年全球复合材料需求增长⼀半都在亚洲，亚洲尤其中国市场增长较快，预计到2013年中国将占据全球复合材料市场增长43%的份额；⽬前国内复合材料⽤于交通运输的⽐例相对⽐较⼩，只占5%，低于全球24%平均⽔平；在⼯业设备领域⽐例为10%，也低于全球26%的平均⽔平。
⽬前⾼性能纤维在飞机上的⽐例为50%-80%，波⾳公司预计到2025年中国运输飞机数量将是原有的3倍；国内风电和汽车领域需求旺盛，⾼性能纤维复合材料作为⼀种先进的轻质⾼强材料，符合风⼒发电机组⼤容量发展趋势，迎合汽车安全、轻型化发展⽅向。
世界三⼤⾼性能纤维：（1）芳纶纤维：⽬前全球芳纶纤维整体已出现供过于求局⾯，但其中芳纶1414的供求形势依旧偏紧。
国内芳纶纤维消费旺盛，年复合增长率约为30%。
我们认为，随着供给增加，国内⾼温滤料⽤芳纶1313或将出现产能过剩，芳纶1313在需有⼀定技术含量的防护领域、芳纶纸⾼端产品应⽤领域市场潜⼒⼤；国内芳纶1414主要依靠进⼝，供给是关键。
芳纶简介 芳纶全称为"聚对苯⼆甲酰对苯⼆胺",英⽂为Aramid fiber（杜邦公司的商品名为Kevlar），是⼀种新型⾼科技合成纤维，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1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。
它具有良好的绝缘性和抗⽼化性能，具有很长的⽣命周期。
芳纶的发现，被认为是材料界⼀个⾮常重要的历史进程。
芳纶纤维是重要的国防军⼯材料，为了适应现代战争的需要，⽬前，美、英等发达国家的防弹⾐均为芳纶材质，芳纶防弹⾐、头盔的轻量化，有效提⾼了军队的快速反应能⼒和杀伤⼒。
在海湾战争中，美、法飞机⼤量使⽤了芳纶复合材料。
芳纶纤维介绍
芳纶芳纶(芳族聚酰胺纤维)可能是最知名的特种纤维，由尼龙而来，且与尼龙极其类似。
芳纶中含5％直接与两个芳香环相连的酰胺键。
著名的品牌，包括杜邦的Nomex和Kevl~，以及日本帝人公司与Kevl~非常相似的Twaron纤维。
Kevl~的强度和模量比传统的高强尼龙纤维，分别高2倍和9倍。
Kevlar能够应用于如下领域：防弹材料、复合材料支撑物，振动延续阻滞物、轮胎增强材料，高应力作业下的机械橡胶布、高强低延伸的绳索。
Nomex与Kevlar在化学组成上不同，它用异酞酰胺取代对酞酰胺，从而获得有优异耐热性的纤维，在高温条件下有优异的性能。
随着芳纶在安全和强力市场领域应用的深入，市场应用将会缓慢增加，但其量不会显著扩大，问题在于产量／价格／利润之间的相互关系。
从Spandex大量上市导致价格下降的经验来看，如果纤维价格下跌20％-50％，纤维的产量将会急剧增加芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，英文为Aramid fiber，是一种新型高科技合成纤维，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1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。
它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。
芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
芳纶的发明:20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发并率先产业化;芳纶的发展:在30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，价格也降低了将近一半。
现在国外芳纶无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。
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。
如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）公司（已与帝人合并）的Twaron 纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。
芳纶纤维
芳纶纤维 - 间位芳纶
间位芳纶全称“聚间苯二甲酰间苯二胺”，英文缩写MPIA( poly-m-p纶1313。芳纶1313是一种开发早、应用广、产量大、发展快的耐高温纤维品种，其总量居特种纤维的第二位。其分子结构为：聚间苯二甲酰间苯二胺是排列规整的锯齿型大分子，在熔融以前就已经分解，玻璃化温度Tg为270℃，在350℃以下不会发生明显的分解和碳化。当温度超过400℃时，纤维逐渐发脆、炭化直至分解，但是不会产生熔滴；在火焰中不延燃，具有较好的阻燃性，极限氧指数LOI为29%—32%，性能极佳。间位芳纶的突出特点是优异的耐高温性，良好的尺寸稳定性，优良的可纺性、防火性和耐腐蚀性。
(l)聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物的制备芳纶1313由间苯二甲酰氯(ICI)和间苯二胺(MPD)缩聚而成，其反应式为：生产缩聚物主要有如下三种方法。
①界面缩聚法 把配方量的间苯二胺溶于定量的水中，加入少量的酸吸收剂成为水相。再将配方量的ICI溶于有机溶剂中，然后边强烈搅拌边把ICI溶液加到MPD的水溶液中，在水和有机相的界面上立即发生反应，生成聚合物沉淀，经过分离、洗涤干燥后得到固体聚合物。
③乳液缩聚法 将ICI溶于与水有一定相溶性的有机溶剂（如环己酮），MPD溶于含有酸吸收剂的水中，高速搅拌，使缩聚反应在搅拌时形成的乳液体系的有机相中进行。此方法利于热量传递。此外，还有专利报道有气相缩聚法制备芳香族聚酰胺。
鉴于低温溶液缩聚与界面缩聚、乳液缩聚相比，耗用溶剂少，生产效率高，在直接使用树脂溶液进行纺丝、打浆和制膜时可以省去树脂析出、水洗和再溶解等操作，在生产上更为经济，所以低温溶液聚合
聚合过程包括适量的PPD在缩聚溶剂中溶解，氮气保护下冷却到-15℃，然后伴随搅拌添加TPC，生成的产物是黏稠的糊状浆，反应物允许静置过夜，同时逐渐升温至室温。通过将此反应物在混合器中用水搅拌，洗去溶剂和HCl，聚合物过滤收集。在该反应中，溶剂的选择、反应物的化学计量、体系中水分等因素对决定聚合物分子质量有重
纤维增强复合材料(FRP)特性
纤维增强复合材料(FRP)特性王兰彩【摘要】分析了FRP材料的类型,从弹性模量、疲劳性能等方面论述了FRP筋的特性,从而使人们更好的认识复合材料的性能,并将其应用于既有结构的加固、维修与改造中,提高建筑结构的耐久性.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)008【总页数】3页(P106-108)【关键词】复合材料;碳纤维;芳纶纤维;玻璃纤维【作者】王兰彩【作者单位】汕头市城建工程设计院,广东汕头515031【正文语种】中文【中图分类】TU532.9土木工程学科的发展,很大程度上依赖于性能优异的新材料的应用与发展。
如对于传统的钢筋,应寻找一种强度高、重量轻和耐久性好的新材料来替代。
传统的配筋混凝土结构普遍面临着钢筋锈蚀、混凝土老化等问题,结构耐久性和抗疲劳性不好,处于恶劣环境下的混凝土桥梁更是如此。
对既有结构的加固、维修与改造,应以具有比强度高、施工快捷、施工后结构承载力明显提高等优异性能的材料所代替[1,4]。
复合材料是由两种或两种以上性质不同而互补的材料组成,具有比组成材料更优越的综合性能。
纤维增强复合材料(FRP)问世于20世纪40年代。
FRP筋是以纤维为增强材料,以合成树脂为基体材料,并掺入适量辅助剂,经拉挤成型形成的新型复合材料,具有高强、轻质、抗腐蚀和耐疲劳等优点。
纤维分有机纤维和无机纤维两种,抗拉强度和弹性模量都较高。
纤维可以分为碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)、玻璃纤维(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)、芳纶纤维(Aramid Fiber Reinforced Polymer,简称AFRP),还有其他诸如聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维等[5];常用的基体材料有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂等[6]。
1 FRP材料的类型1)碳纤维(CFRP)。
碳纤维按原材料类型分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、中间相沥青(MP)基碳纤维、粘胶(人造丝, RAYON)基碳纤维、酚醛基及其他碳纤维[7,8]。
芳香族聚酰胺纤维
后改称“Twalon”。
建成Kevlar2000吨/年生产线 与杜邦合作，在日本开始销售 HM—50工业化
第一节
概述
四、芳香族聚酰胺纤维的应用领域
芳纶纤维的应用领域示意图
第二节
聚对苯二甲酰对苯二胺纤维
商品名为Nomex纤维或Conex纤维我国称为芳纶1313。
第一节
1、化学结构
概述
NH
NH CO
CO
n
第一节
2、性能特点
概述
①机械性质：强度较高。在通常情况下，强
度为48.4cN/tex，断裂伸长率为17%。
②纤维密度：为1.38g/cm3。
第一节
概述
③热学性质：芳纶1313具有良好的耐热性， 其耐腐蚀性和防燃性。如在260℃的高温下连
PPTA Kevlar29 Kevlar49 Kevlar119 Kevlar129 Kevlar149
1.43 1.45 1.44 1.44 1.47 1.39 2.54 7.8
202.9 195.8 211.7 233.7 158.8 247 84.7 30
3.6 2.4 4.4 3.3 1.5 4.6 4.0 1.7
仍能保持很高的强度。熔点为600℃，最高使用
温度为232℃。
④化学性能：具有良好的耐碱性，耐酸性好于 锦纶，具有良好的耐有机溶剂、漂白剂以及抗 虫蛀和霉变。对橡胶具有良好的粘附性。
对位芳香族聚酰胺纤维的一般物理性能
纤维种类 密度（g/cm3）强度(cN/tex)伸度（%）弹性模量（ cN/tex ）含水率（%）
芳纶纤维主要用途
主要用途：1. 先进复合材料：用于航空航天领域、舰船和汽车等工业。
2. 防弹制品：用于硬质防弹装甲板、软质防弹背心等。
3. 缆绳方面的应用。
4. 基础设施和建材方面：用于芳纶增强混凝土和芳纶增强木材等。
5. 应用于传送带。
6. 应用于特种防护服装。
7. 体育运动器材方面的应用。
8. 电子设备方面的应用。
据统计，目前芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7%~8%，航空航天材料、体育用材料约占40%，轮胎骨架材料、传送带材料等约占20%，高强绳索等约占13%。
而作为增强材料，芳纶纤维有其不可替代的作用。
芳纶与目前子午胎用骨架材料钢丝、涤纶、锦纶等相比，具有强度高、变形小、热收缩低、高耐热和蠕变极小等优点，其强度是钢丝的5～6倍，模量是钢丝的2倍，相对密度仅为钢丝的1／5，分解温度为560℃，既具备合成纤维的弹性，又具备钢丝的刚性。
世界主要汽车轮胎生产商都在关注芳纶在汽车轮胎中的应用，特别是采用芳纶帘线作为骨架材料生产超轻、超薄和低滚动阻力子午胎。
芳纶是一种多用途材料,正被用在日益增多的各类轮胎中（见图1）。
它在轮胎的不同部件中起作用,比如在露边带束层、折叠带束层、周向带束层、子午胎的胎体、子口包布、胎圈芯。
斜交结构赛车轮胎的胎体、斜交轮胎的缓冲层,都可采用芳纶。
芳纶对小型轮胎与大型轮胎均适用。
芳纶纤维的用途2008年03月10日星期一11:40芳纶作为高科技纤维产品，目前只有日本等少数几个国家能够生产，中国经过多年的努力，终于志着中国在高科技纤维领域取得了重大进展。
我国经过多年的，他说：想发财就去万通商联找优质玩具供货商！的努力，终于成功开发生产科技纤维领域研究开发的实力。
其中，由山东烟台公司研发生产的纽士达芳纶，综合性能优异，外用户中赢得普遍赞誉，具有广阔的市场发展前途。
特种防护服扑救火灾，保卫国家经济建设和人民生命财产的安全，是广大消防官兵义不容辞的神圣职责。
然用什么材质的消防服才能更有效地保护消防卫士的自身安全？传统的阻燃防护服强度太低，阻燃棉&tracelog=pd_info_promo" target="_blank">涤棉防护而且这些面料都是后处理的阻燃产品，就是将普通织物在防火剂中浸泡，使其表面形成一层薄膜种处理只能达到暂时性的阻燃，经不起时间和洗涤的考验，而且防火剂对人体有毒害作用，还会中全面禁用。
芳纶纤维复合材料分解
实用于高性能复合材料的芳纶纤 维的主要品种
美国杜邦公司生产： ◆聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维 ◆聚对苯甲酰胺(PBA)纤维 日本帝人公司生产： ◆对位芳酰胺共聚纤维（Technora） 俄罗斯生产： ◆聚对芳酰胺苯并咪唑纤维(CBM) ◆APMOC纤维
杜邦公司PPTA纤维的主要牌号
◆虽然芳纶Ⅰ比芳纶Ⅱ的拉伸强度低约20%，但拉伸模量却高
出50%以上，相当于Kevlar-49的水平。 ◆芳纶Ⅰ的起始分解温度（474℃）比Kevlar-49的（520℃） 低，但分解终点温度相近。 ◆芳纶Ⅰ在高温下的强度保持率和热老化性能优于Kevlar49。
（2）PPTA的结构
PPTA化学结构的特点是： ◇由苯环和酰胺基按一定规律有序排列构成。酰胺基的 位置接在苯环的对位上。
◇在芳纶中，分子内的骨架原子通过强共价键结合； 高聚物分Байду номын сангаас间是酰胺基，由于酰胺基是极性基团， 其上的氢能够与另一个链段上酰胺基团中可供电子 的羰基（-CO-)结合成氢键，构成梯形聚合物，这种 聚合物具有良好的规整性，因此具有高度的结晶性。 ◇芳纶沿分子链方向（平行于纤维轴向）为强共价键； 垂直于纤维轴向的分子间以氢键相连，因而纤维显 现各向异性（在轴向，和E高；在横向，和E均较 低）。 ◇苯环呈大共轭键（键），它难于旋转，所以，大 分子链具有线性刚性伸直链（棒状）构型，从而赋 予Kevlar纤维高强度、高模量和耐热性。
芳纶在军事工业中的应用
应用于战略导弹： 20世纪70年代初期，用缠绕法制造了Kevlar-49增强环 氧树脂复合材料如下结构件： ◇ 美国核潜艇“三叉戟”C4潜地导弹的固体火箭发动机壳体； ◇美国战略型号MX陆基机动洲际导弹的三级发动机和新型潜地 “三叉戟Ⅱ”D5导弹的第三级发动机； ◇前苏联SS-24、SS-25铁路和公路机动洲际导弹各级固体发动 机； ◇法国的M4导弹的402K的壳体。 应用于战术导弹： ◇采用芳纶/环氧复合材料制作“潘兴”的航天顶级发动机、卫 星变轨固体发动机的壳体。 应用于耐热隔热功能材料： ◇芳纶短切纤维或浆粕增强的三元乙丙(EPDM)橡胶基复合材料 的软片或带材用于最新的各种发动机的内绝热层。
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芳纶纤维的密度
芳纶纤维是一种高性能化学纤维，具有很高的强度、刚度和耐热性，被广泛应用于航空、军事、汽车、体育器材等领域。
而如何正确了解芳纶纤维的密度，对于使用者及生产
厂家来说也是非常重要的。
一、芳纶纤维是何种材料？
芳纶纤维是由聚对苯二甲酸亚胺（para-aramid）或聚间苯二甲酸亚胺（meta-aramid）纺制而成的高性能化学纤维。
由于其诸多优异的性能，在许多领域都有着广泛应用。
例如，在航空、军事领域，它可以作为战术装备和防护材料；在体育用品制造中，它可以用于制
作高档球杆、箭杆等；在工业领域中，它可以用于制作高强度绳索、管道等。
芳纶纤维通常由两种聚合物构成，聚对苯二甲酸亚胺和聚间苯二甲酸亚胺。
聚对苯二
甲酸亚胺是一种人工合成的聚合物，具有很高的耐热性和耐化学腐蚀性，常用于制作具有
高强度和抗撕裂性的纤维材料。
而聚间苯二甲酸亚胺是一种半合成的聚合物，其材料结构
与聚对苯二甲酸亚胺非常相似，但又略有不同。
通常用于制作防火、绝缘或棉装等耐热性
要求较低的纤维材料。
总之，芳纶纤维是一种非常特殊的化学纤维，具有很多独特的性能和特点，对于其使
用者来说，了解其密度是非常重要的。
芳纶纤维的密度是指单位体积的质量，是衡量纤维材料重量的常用指标。
对于纤维材
料来说，密度越大，对应的纤维就越厚实、结实。
所以，在选择和使用纤维材料时，密度
也是一个非常重要的参数。
芳纶纤维的密度通常在1.44-1.47（g/cm³）之间。
实际上，芳纶纤维的密度在很大程度上取决于该芳纶纤维材料的具体品种和生产厂家。
不同工艺和生产厂家的芳纶纤维密度
存在一定的差异。
因此，在购买芳纶纤维产品时，应仔细查看产品规格和相关参数，以确
保所购买的产品能够满足相应的使用要求。
最后，芳纶纤维是一种高性能化学纤维，在其制作和使用过程中，密度是一个非常重
要的参数。
要想真正了解芳纶纤维的性能和应用，我们需要对芳纶纤维的密度和相关参数
有清晰的认识。