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1、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生产的厂家重要有美国杜邦公司(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
2、(芳纶14)和芳纶(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。数年来，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，性价比抱负的有机耐高温纤维，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 FiberABSTRACTAromatic polyamide fiber is of aramid
3、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
4、 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), Ru
5、ssia (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 (a new type of aromatic polyamide fiber), but only for small and pilot phase, failed to realize large-scale production
6、. 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, bu
7、ilding materials, special protective clothing, electronic equipment etc has wide application prospects. Aramid fiber industry will have big development, will become the worlds largest application , use is the most extensive high performance fibers. KEY WORDS: Aramid, Production process, Market analy
8、sis, Prospects目录前 言1第1章 绪 论21.1 芳纶纤维的概述21.1.1 芳纶纤维的定义21.1.2 芳纶纤维的分类21.2 芳纶纤维的特点21.3 芳纶纤维的应用3第2章 芳纶纤维的生产工艺62.1 间位芳纶纤维的生产工艺62.1.1 聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物的制备62.1.2 芳纶1313纤维的制备72.2 对位芳纶纤维的生产工艺8第3章 芳纶纤维的发展现状113.1国外芳纶纤维的发展现状113.1.1 国外芳纶纤维的发展史113.1.2 国外芳纶纤维的生产113.2 我国芳纶纤维的发展现状133.2.1 我国芳纶纤维的发展史133.2.2 国内芳纶纤维的生产133.3
9、 我国芳纶纤维的消费现状及预测143.4 我国芳纶纤维的进出口情况153.5 我国芳纶纤维的市场需求情况163.6 国内外芳纶纤维的发展展望16结 论18谢 辞19参考文献20外文资料翻译22 前 言芳纶是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它的全称是芳香族聚酰胺纤维。1974年，美国贸易联合会( U.S，Federal Trade Commission，FTC)将它们命名为“aramid fibers”，我国称为芳纶。20世纪60年代初，美国杜邦公司一方面开发出具有优良热稳定性的间位芳纶HF-1，即Nomex纤维；1966年，公司又生产出了对位芳纶即Kevlar纤维；1972年日本帝人公司生产出对位芳
10、纶Conex纤维；1986年荷兰Akzo公司生产出Twaron纤维；1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。我国于1972年开始进行芳纶的研制工作，并于1981年通过芳纶1313的鉴定,1985年又通过芳纶1414的鉴定，它们分别相称于美国杜邦公司的Kevlar-29和Kevlar-49。近年来芳纶在我国的研究进展越来越快，并不断取得重大突破。芳纶作为一种新型的高性能纤维，其杰出的物理化学性能越来越受到重视，2023年3月，上海艾麦达纤维科技有限公司和常熟市贝斯特皮革有限公司的“100 ta对位芳纶聚合体制备试研究”项目通过了鉴定，对位芳纶聚合体制备技术正是生产芳纶纤维的关键技术，有
11、了它，对位芳纶的产业化就迈出了关键的一步。芳纶是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成的高科技纤维。由于芳纶其独特的物理性能和化学性能，使得其广泛用于国防、航空、航天、造船、体育器材、汽车、建筑等工业，例如：在建筑业可以作增强混凝土构件；汽车业可替代石棉来制造刹车片、离合器、整流器等，以减少石棉对环境及人体健康的伤害；还可以用来制作防护服装，如宇航服、消防服等；耐热制品如芳纶增强的橡胶传送带；以及高性能的绳索等1。第1章 绪 论1.1 芳纶纤维的概述1.1.1 芳纶纤维的定义芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的统称，国外商品牌号叫做凯芙拉纤维，我国命名为芳纶纤维。1.1.2 芳纶纤维的分类芳
12、纶纤维按分子结构可分为三种类型：对位芳香族聚酰胺纤维，间位芳香族聚酰胺纤维，芳香族聚酰胺共聚纤维。其中对位芳香族聚酰胺纤维又分为聚对苯酰胺（聚对氨基苯甲酰）纤维、聚苯二甲酰胺对苯二胺纤维，间位苯二甲酰间苯二胺纤维分为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚N,N-间苯双-（间苯甲酰胺）对苯二甲酰胺纤维2。1.2 芳纶纤维的特点1. 良好的机械特性 间位芳纶是一种柔性高分子，断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等，伸长率较大、手感柔软、可纺性好，可生产成不同纤度、长度的短纤维和长丝，在一般纺织机械制成不同纱支织成面料、无纺布，通过后整理，满足不同领域的防护服装的规定。 2.优异的阻燃、耐热性能 间位芳纶的极限氧指
13、数（LOI）28，因此当它离开火焰时不会继续燃烧。间位芳纶的阻燃特性是由其自身化学结构所决定的，因而是一种永久阻燃纤维，不会因使用时间和洗涤次数减少或丧失阻燃性能。间位芳纶具有很好的热稳定性，在205的条件下可以连续使用，在大于205高温条件下仍能保持较高的强力。间位芳纶具有较高的分解温度，并且在高温条件下不会熔融、融滴，当温度大于370时才开始炭化。 3.稳定的化学性质 除强酸与强碱以外，芳纶几乎不受有机溶剂、油类的影响。芳纶的湿强度几乎与干强度相等。对饱和水蒸气的稳定性，比其他有机纤维好。芳纶对紫外线是比较敏感的。若长期裸露在阳光下，其强度损失很大，因此应加保护层。这种保护层必须能阻挡紫外
14、光对芳纶骨架的损害。4.耐辐射性 间位芳纶的耐辐射性能十分优异。例如在1.72108rad/s的r射线的照射下，强度仍能保持不变。5.耐久性 间位芳纶优良的耐摩擦和耐化学品性能，通过100次洗涤后，用间位芳纶加工的布料撕破强力仍可以达成原强力的85%以上。对位芳纶的耐温性能要高于间位芳纶，连续使用温度范围为-196 204 ，在560高温下不分解、不熔化。对位芳纶最显著的特性是高强度、高模量，其强度大于25克/旦，是优质钢材的56倍、玻纤的3倍、高强尼龙工业丝的2倍；模量是优质钢材或玻璃纤维的23倍、高强尼龙工业丝的10倍。芳纶浆粕是对芳纶纤维进行表面原纤化解决之后便得到的，其独特的表面结构极
15、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。芳纶浆粕六方特种纤维芳纶1414浆粕，浅黄色絮花状，呈毛绒状，其毛羽丰富，强度高、尺寸稳定性好，无脆性、耐高温、耐腐蚀、有韧性、收缩率小、耐磨性好、表面积大，能很好的与其它物质结合，是一种补强材料，回潮率为8%，平均长度为2-2.5mm，表面积为8m2/g。而被用作垫片增强材料，具有较好的回弹性能和密封性能，对人体健康及环境无危害，可用作于水、油、烃类和中档强度的酸碱等介质的密封，造出的垫片具有优良的密封性能和抗蠕变松弛性能。事实证明，通常只需添加少于10%的浆粕，得到产品的强度相称于50-60%石棉纤维增强的产品。用于增强摩擦、密封材料等制成品，可作为石棉的替代品用于摩擦密封材料，高性能耐热绝缘纸以及增强复合材料3-4。1.3 芳纶纤维的应用 芳纶纤维重要用作环氧、聚酯和其他树脂的增强材料，制成各种航空、宇航和其他军事用途的构件。1.3.1 在航空航天及军事方面的应用在航空方面，重要用作各种整流罩、机翼前缘、襟翼、方向舵、安定面翼尖、尾锥、应急出口系统构件、天花板、隔板、舱壁、地板、舱门、行李架、座椅等
