芳纶纤维的制造与应用分解
高性能增强材料——芳纶纤维
高性能增强材料——芳纶纤维安源摘要: 芳族聚酰胺纤维由美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发并最早实现工业化生产。
该产品可以用做增强材料。
介绍芳族聚酰胺纤维的发展、性能、制备及其应用。
关键词：芳纶；性能；制备；应用1 概述增强材料就像树木中的纤维，混凝土中的钢筋一样，是复合材料的重要组成部分，并起到非常重要的作用。
它不仅能使材料显示出较高的抗张强度和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。
复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能、含量及使用状态。
例如在纤维增强复合材料中，纤维是承受载荷的组元，纤维的力学性能决定了复合材料的性能。
芳纶是芳族聚酰胺纤维的通称,主要分为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)纤维(芳纶1313)。
美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发出芳纶1313和芳纶1414 ,并最早实现工业化生产(商品名分别为Nomex和Kevlar)。
1987年推出了KevlarHT、Kevlar68和Kevlar149。
1986年荷兰阿克苏(Akzo)公司生产出Twaron纤维; 1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。
而中国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的践定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。
2 全球芳纶纤维的发展概况全球芳纶纤维产能主要集中在日本、美国和欧洲，生产芳纶纤维的公司也较为集中，目前全球从事芳纶纤维生产的厂家主要有５个：美国杜邦公司（Kevlar）、日本帝人公司（Twaron、Technora）、俄罗斯卡明斯克化纤股份公司（SVM、Apmoc、Rusar）和特威尔化纤股份公司（SVM、Apmoc）、韩国科隆公司（Kolon），其他国家或公司仅有少量生产。
2009年，全球芳纶纤维生产能力约9.51万t／a，其中对位芳纶纤维产能约6.61万t／ａ，杜邦和帝人二家公司产能合计6.15万t／ａ，占对位芳纶纤维产能的93%；间位芳纶纤维的产能约为2.9万t／ａ，主要的生产公司仍为杜邦公司，产能为全球总产能的75%以上。
概述对位芳纶纤维生产工艺设计开发及应用
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、耐大多数有机溶剂腐蚀的特性，且Kevlar纤维尺寸稳定性也非常好。
因此，对位芳纶的特点使得它在航天工业、轮船、帘子线、通信电缆及增强复合材料等方面得到了广泛的应用。
我国的清华大学、东华大学、晨光化工研究院、XX合成纤维研究所及巴陵石化XX公司等单位先后开展过PPTA的合成及纺丝研究工作。
“七五”期间，国家在XX投资兴建了30吨/年的PPTA合成中试装置，但由于存在一些技术上的问题，已于1991年停运。
最近几年来，XX新会已开始试产PPTA纤维，设计能力为500吨/年，仍采用国外相近的传统生产方法，但其产品的性能及价格明显不如美国杜邦的Kevlar纤维，最近几年来仍处于中试阶段但对位芳纶由于一些关键的技术问题没有解决，仍没有实现国产化。
加快其开发及产业化步伐，已成为促进我国国防军工及相关产业快速发展的迫切需要。
从对位芳纶的历史价格趋势观察获悉：自对位芳纶问世以来，其价格呈现戏剧性的变化。
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。
中国芳纶的生产历程
中国芳纶的生产历程一、背景介绍中国芳纶是一种合成纤维，也称为聚酰胺纤维，是由苯二甲酸和对苯二胺等原料合成的聚合物。
它具有优异的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于纺织、医疗、汽车和航空等领域。
下面将详细介绍中国芳纶的生产历程。
二、原料准备中国芳纶的生产首先需要准备苯二甲酸和对苯二胺等原料。
这些原料一般通过化工厂的合成工艺获得，经过精细加工和净化后，可以得到高纯度的原料。
三、聚合反应中国芳纶的生产过程中，首先将苯二甲酸和对苯二胺等原料加入反应釜中，加入适量的溶剂和催化剂后进行聚合反应。
在适宜的温度和压力下，原料分子间的化学键发生断裂和重组，形成聚合物链。
四、纺丝聚合反应完成后，得到的聚合物溶液需要进行纺丝处理。
首先，将聚合物溶液加热至适宜温度，使其变得粘稠。
然后，通过纺丝机将溶液挤出，形成连续的纤维。
这些纤维经过冷却和拉伸处理，使其变得细长而强韧。
纺丝得到的芳纶纤维还不够稳定，需要进行固化处理。
固化是指将纤维暴露在高温条件下，使其分子间的键更加牢固。
这一步骤可以提高芳纶纤维的熔点和耐热性能，使其更加适合高温环境下的应用。
六、后处理固化后的芳纶纤维还需要进行后处理。
后处理包括洗涤、干燥和卷绕等步骤，以确保纤维的质量和稳定性。
在洗涤过程中，需要使用适量的溶剂和表面活性剂，去除纤维表面的杂质和残留物。
然后，将纤维进行干燥，以去除水分并使其保持一定的含湿率。
最后，将纤维卷绕成适合储存和运输的卷筒。
七、应用领域中国芳纶具有优异的物理性能和化学稳定性，因此在众多领域得到广泛应用。
在纺织行业中，芳纶纤维可以用于制作高强度的织物和线材，用于制造防弹衣、防刺手套等防护用品。
此外，芳纶纤维还可以用于汽车和航空领域，制造轻量化的材料和零部件，提高车辆的安全性能和燃油效率。
八、市场前景中国芳纶的生产技术和产能不断提高，市场需求也在不断增长。
随着人们对安全性能和环境友好性的要求提高，芳纶纤维在各个领域的应用前景非常广阔。
预计未来几年，中国芳纶的市场规模将进一九、总结中国芳纶的生产历程经过原料准备、聚合反应、纺丝、固化和后处理等环节。
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 applicationAbstract：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 fiberKey words:Aramid fiber material;Aramid 1313; Aramid 1414;Structure performance; Application; Future development1 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]。
芳纶及其合成加工与应用
芳纶及其合成、加工与应用摘要：本文对芳纶的品种、合成及加工方法、应用做了一个简要的介绍，并对不同品种的芳纶、及芳纶的不同合成及加工方法做了一个简单的对比。
对芳纶的加工类型提出一种分级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行描述及分析。
关键词：芳纶、液晶、合成、加工、分级理论、应用Aramid and its Synthesis、Process、ApplicationAbstract：This paper introduces several kind of aramids,and their synthesis and processing methods. To study process of aramid better, A theory of classification is put forward.Process type of aramid is divided three kinds.By this method,we also introduce the application of aramid.Keyword：Aramid、Liquid Crystal、Synthesis、Process、A Theory of Classification、Application前言芳纶是一种新型高科技合成材料，是芳香族聚酰胺的统称。
相对于尼龙6、尼龙66等普通聚酰胺材料，因为分子链上相对较为柔软的碳链为刚性的苯环结构所代替。
芳香族聚酰材料其结构的特性，呈现溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶，因此芳纶具有超高强度、高模量和耐高温等优良性能。
芳纶目前已被广泛应用于国防军工、及航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。
如芳纶防弹衣、头盔，宇宙飞船、飞机等基体材料等等。
据估计，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7～8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。
芳纶的性能、应用和生产
黄兴 山‘
（ 仪征化纤股份公司， 江苏仪征， ９０ ２ ０） １
摘要 芳纶是高功能纤维中的一种。介绍了它们的性能和应用， 说明了它们在国内外的现状和展望。芳纶及其原料
的生产过程也作了简要介绍 。 关越词 芳纶 性能 应用 生产过程 原料
纤维的 １ 倍以上。它的稳定性很好 ， １０℃ 温度 ０ 在 ５
能更好 ３４ 汽车工业 ． 由于对位芳纶的相对密度小， 对橡胶有良好的枯
３１ 代替石棉 ． ０
因为石棉对环境有严重影响， 有关部门早就在寻 求石棉的代用品， 目前芳纶可成功地加以代用。可将
芳纶长丝切断， 磨碎， 制成“ 浆料（ ｌ ， ｐ ｐ 即可制成汽 ｕ）
车上的制动器的衬垫和垫圈， 以代替石棉制品 ３ｕ 运动器材 ． 充分利用芳纶高温、 耐热、 耐疲劳等特性， 以制作 运动条件苛刻的拳击手套， 登山鞋靴， 赛车车体， 赛马 头盔等。还可用于制作网球拍 ， 滑雪板， 滑雪捍 雪 橇， 弓箭， 弓弦， 钓鱼杆， 风筝骨架和高尔夫球棍等
缩写词 ） 。
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 倍； 它的初始模量， 为涤纶工业丝的 ４ １ 倍； 一 ０ 聚酞胺
本 川编委
酸接触， 强度才有所降低。对碱的稳定性亦好， 只是 不能与氢氧化钠等强碱长期接触。此外， 它对漂白 剂、 还原剂、 有机溶剂等的稳定性也很好。它还具有 良好的抗辐射性能， ５ ｋ 在 ０ Ｖ的 Ｘ一射线的照射 下， 历经 ２０ ５ ｈ其强度仍能保持原强度的 ４ ， ９％。它的不 足之处和锦纶一样， 日光稳定性较差 ， 对 难以染色。
巧
弓
醉
Ｃ
几
、一 。
芳纶纤维纸的制备及应用
材料制造％应用19作者简介：崔广智，在 读硕士研究生，工程 师，泉林纸业夏津有限公司主任。
将聚芳胺纤维利用造纸技术抄造成纸，再经过热压成型制备成芳纶纤维纸。
这张“芳纶纸”虽然它叫纸 但它却又不是普通的纸,它具有密度小、比强度大、比刚度高、抗冲击、突出的耐腐蚀和自熄性，以及良好的 高温稳定性和透电磁波性能等特点，广泛应用于高温 绝缘材料、航空航天和高性能电子器材等领域叽1芳纶纸的分类及特点芳纶纤维主要是由酰胺键（-CO-NH-）和芳香环组成的线型高聚物叫是一种高强度、高模量、耐温性和 绝缘性良好的新型合成纤维。
芳纶纤维的比强度是钢的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!2#。
目前较有代 表性并在国外已工业化的芳纶主要有两大类：间位芳纶（芳纶1313）和对位芳纶（芳纶1414）。
间位芳纶纤维 是低模量纤维,对位芳纶纤维是高模量纤维;前者伸长 率高，后者伸长率低。
反映在成纸性能上，对位芳纶纤维芳纶纸的伸长率低于间位芳纶纤维芳纶纸的伸长率味对位芳纶和间位芳纶纤维的主要性能如表一。
表一芳纶纤维的性能芳纶纸根据芳纶纤维原材料不同，分为间位芳纶纸和对位芳纶纸。
间位芳纶纸，也称间位芳香族聚酰胺芳纶纤维纸的'备及应用崔广智12姜笃建1-21•青岛科技大学（266422）2•山东泉林纸业夏津有限公司（253200）Preparation and Application of Aramid Fiber PaperCUI Guang-zhi JIANG Du-jian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铁对位芳纶纸，是以对位芳纶短纤维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,再经热压成型制得眛2芳纶纸的生产工艺通过湿法造纸成形工艺将芳纶纤维制成的芳纶纸，如图1所示。
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。
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我国芳纶纤维的主要牌号
◆我国于20世纪70年代跟踪研制，于80年代初期试生产出聚 对苯甲酰胺（PBA）纤维，定名为芳纶Ⅰ（芳纶14） ； ◆又于80年代中期试生产出PPTA纤维，定名为芳纶Ⅱ（芳纶 1414），可批量生产。
我国对位芳纶的发展前景
◇产业化技术已基本成熟：全国各部门的协同攻关 和本世纪初的产业化开发，对位芳纶工艺研究已经 成熟，产业化的关键技术，如双螺杆连续缩聚技 术、连续溶解和脱泡技术、多部位干湿法纺丝技术 等取得了重大突破。 ◇应用研究已取得重大突破，市场供不应求： 随着我国民经济和国防现代化建设的快速发展，国内对位 芳纶的需求与日俱增。据统计，我国每年芳纶进口额 高达数亿元，缺口在6 kt左右，市场潜力极大。
芳纶应用于特种防护服装
◇对位芳纶和间位芳纶或芳砜纶混纺织物可用于防火和消防 工作服； ◇芳纶布用于森林伐木工作服、赛车服、运动服和手套、袜 子等。
芳纶在体育运动器材方面的应用
◇弓箭、弓弦、羽毛球拍； ◇与其他纤维混杂的复合材料制作高尔夫球棍、滑雪板、 雪橇、自行车架和轮毂等。
芳纶在电子设备方面的应用
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。
◇用于先进发电机的发动机舱、中央发动机整流罩、机翼 与机身整流罩挂架整流罩、机翼前缘、襟翼、方向舵和 升降舵后缘、安定面翼尖、货舱衬壁、天花板、应急出 口门和窗、发动机调节系统管道等。 ◇用于直升飞机上的机身外蒙皮、旋翼、螺旋浆和雷达天 线罩等。
◇ ARALL超混复合层板 以芳纶环氧无纬布与薄铝板交叠铺 层、再热压制成的聚合物-金属复合材料，称为超混杂复 合材料。是具有许多超混杂优异性能（比强度高、比模 量高、疲劳寿命是铝的100~1000倍，阻尼和耐噪声性能 较铝好，加工性能较芳纶/环氧好）的新型结构材料。 ◇荷兰和美国的多家飞机公司利用ARALL制造机翼下蒙皮和 机身段蒙皮以及机舱门。 ◇游艇、赛艇、帆船、小型渔船、救生艇、充气船、巡逻艇 的艇壳材料； ◇战舰及航空母舰的防护装甲以及建造声纳导流罩等。
芳纶的化学性能
⊙热稳定、耐火、不溶、自熄性材料。真空中长期使 用温度为160℃，-60℃也不脆； ⊙ Tg =（250~400）℃； ⊙热膨胀系数低（300℃以下，纵向为负值）； ⊙具有良好的耐化学介质性（但不耐强酸、强碱）； ⊙耐疲劳、耐磨、电气绝缘、透电磁波。 ⊙对紫外线敏感。
芳纶的缺陷
◇沿纵向排列的杂质 Na2SO4； ◇孔洞； ◇表皮轴向裂纹（长 20~24nm、宽 6~11nm）。
◇集成电路和低膨胀系数的印刷电路板 ◇扬声器的嗽叭盒
（2）芳纶的展望
改善芳纶性能的途径： ◇对PPTA引入第三组分进行共聚、共混研 究； ◇合成新型的芳纶； ◇研制PPTA纤维与其他纤维混杂增强的复 合材料； ◇对PPTA纤维进行表面处理。
芳纶作为增强材料
应用于战略导弹： 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。
芳纶应用于汽车工业
◇用作橡胶轮胎的帘子线。它的橡胶基和树脂基复合 材料用作高压软管、排气管、摩擦材料和刹车片、 三角皮带、同步齿轮的传送带、大型运输车和冷 藏车的车厢。 ◇用芳纶/环氧或碳/环氧外全缠热塑性塑料内料制作 全复合材料的天然气气瓶。它能清洁能源，安全 可靠，比钢瓶减重一半以上。 ◇国外研制将它用于电动汽车和电、气混用汽车的贮 能飞轮。
干喷—湿纺(the dry jet-wet spinning process)是常用的纺丝方法。
☆干喷—湿纺的工艺过程： ▽首先，二元胺和含卤二元酸的溶液在低温下（~0℃）缩聚 产生聚酰胺（polyamides）； ▽粉碎、冲洗和干燥，并与强酸（浓硫酸）混合。 ▽在100℃下，明胶通过纺丝孔挤出； ▽通过1cm的空气间隙（造成丝在一定范围内的旋转和排列）， 进入冷水（0~4℃）中，得到高结晶度（分子链充分伸展 和定向）的初生纤维，在水中漂洗后干燥。在胶凝浴中去 除酸。
干喷—湿纺的特点：
♀用干喷—湿纺方法纺丝时，在剪切力作 用下，PPTA极易沿作用力方向取向。 ♀采取干喷—湿纺液晶纺丝工艺，可抑制 卷曲或折叠链产生，使分子链沿轴向进 一步高度取向，形成几乎为100%的次晶 结构。
芳纶的应用与展望
（1）芳纶纤维的应用
◇先进复合材料 ◇防弹制品 ◇缆绳 ◇建材 ◇传送带 ◇特种防护服装 ◇体育运动器材 ◇电子设备
轻化1002 孙正 0902100206
芳纶概述
★芳纶（aramid amide risen）纺成的纤维。 ★国外称为芳酰胺纤维,我国定名为芳纶。
凡聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构 成，且其中至少有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氮原子和 羰基直接与芳香环中的碳原子相连接并置换其 中一个氢原子的聚合物，称为芳香族聚酰胺树 脂。
合成PPTA的原料包括： △对苯二甲酰氯（Terephthaloyl chloride） △对苯二胺（p-phenglene diamine）
△强极性的酰胺类溶剂（二甲基乙酰胺或六甲基磷 酸胺），选用强极性的酰胺类溶剂，是为了将开 始生成的聚合物留在溶液中。
PPTA的合成
②纺丝
★纺丝液的配制 ▽浓硫酸（浓度为100%）+聚对苯二甲酰对苯 二胺（PPTA）配成液晶溶液（称为明胶） ▽溶液浓度（配比）：PPTA/浓硫酸=20/100 ▽PPTA在浓硫酸中形成向列型液晶态，聚合物 呈一维取向有序排列。
三种纺丝方法：
a.湿纺(wet spinning)：将明胶经针孔挤出，进入冷凝 液体中快速冷却，最后在惰性气体中热处理。 b.干喷(dry jet)：将明胶由喷丝嘴喷出，经过一段空 气层快速拉伸使分子取向，最后进行热处理。 c.干喷—湿纺(the dry jet-wet spinning process)是常 用的纺丝方法。
（2）PPTA的结构与组成
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； 高聚物分子间是酰胺基，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。
（3）芳纶的性能
物理性能 ⊙密度小，为1.44g/cm3 ⊙比强度高（高于碳纤维和硼纤维） ⊙比模量虽然较高，但低于碳纤维和硼纤维； ⊙韧性好、抗冲击性好、加工性好； ⊙压缩强度不高（为拉伸强度的1/5）； ⊙剪切强度不高（为拉伸强度的1/17）； ⊙ Kevlar-149的弹性模量高于Kevlar-49； ⊙ Kevlar-149的高温强度保留率最高。
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
在复合材料中应用最普遍的是PPTA纤维，Du pont公 司PPTA纤维的主要牌号有： ◆第一代（RI型）：Kevlar-29、Kevlar-49 ◆第二代(Hx系列）：Ha（高粘接型）、Ht（Kevlar-129、 高强型）、He（Kevlar-100、原液着色型）、Hp （Kevlar-68、高性能中模型）、Hm（Kevlar-149、高 模型）、He（Kevlar-119、高伸长型）。
芳纶应用于防弹制品
◇硬质防弹装甲板 芳纶复合材料板、芳纶与金属 复合装甲板、芳纶与陶瓷复合装甲板广泛用于 防弹装甲车、防弹运钞车、直升飞机防弹板、 战舰装甲防护板和防弹头盔。 ◇软质防弹背心 第一代防弹芳纶是Kevlar-29和 Twaron-1000；第二代防弹芳纶是Kevlar-129 和Twaron CT-2000;最新的软质防弹背心材料 是Gold Flex,这是一种由高档防弹芳纶的无纬布 与高性能聚乙烯薄膜制成的柔性片组合而成的， 比超高分子量聚乙烯纤维的防弹性能和耐热性 更佳。
芳纶应用于基础设施和建材方面
◇芳纶短切纤维用环氧系列的粘合剂缓慢地固化后， 放入揽拌机中与水泥混合，然后在挤出成型机 中制成一定厚度的预制件； ◇用芳纶连续纤维作为加强筋，加入混凝土或上述 短纤维增强的混凝土中代替钢筋； ◇将连续纤维编织物增强环氧的网状固化物铺入混 凝土内进行加强。 ◇芳纶增强混凝土用于桥梁、桥墩、高楼壁板及大 型建筑物及它们的修复、海洋工程结构、化工 厂设施等。具有强度高、质量轻、耐腐蚀和寿 命长的优点。
芳纶的不足
⊙耐光性差，暴露于可见光和紫外线时会产生光致 降解（即力学性能下降和褪色）。用高吸收率材 料对Kevlar纤维增强聚合物基复合材料作表面涂 层，可以减缓其光致降解； ⊙溶解性差； ⊙抗压强度低； ⊙吸湿性强，吸湿后纤维性能变化大，因此应密封 保存，在制备复合材料前应增加烘干工序。
（4）PPTA纤维的制备过程
芳纶应用于传送带
◇芳纶纤维增强橡胶基复合材料的运输传送带已大量 应用于煤矿、采石厂、港口。 ◇利用芳纶耐热性好的特点，还可用于热玻璃器皿坯 料（如玻璃显像管）的生产线传输和食品烘干线 的传送带。