含氯对位芳香族聚酰胺溶液流变特性研究

采用ARES-RFS流变仪研究了低温缩聚法制备的含氯对位芳香族聚酰胺(Cl-PPTA)溶液的流变特性,讨论了Cl-PPTA浓度、Cl-PPTA相对分子质量及温度对溶液流变特性的影响,并运用Cox-Merz关系式研究了稳态剪切粘度(ηa)和动态复数黏度(η*)的相互关系。结果表明:Cl-PPTA溶液为切力变稀的非牛顿流体;随着溶液中Cl-PPTA浓度和相对分子质量的增加,温度的降低,溶液的非牛顿性增加;Cl-PPTA浓度越高,相对分子质量越大,则溶液黏流活化能(△Eη)越大;随着Cl-PPTA浓度和相对分子质量增加,相应的储能模量(G')、损耗模量(G″)和η*越大;Cl-PPTA溶液浓度或温度增大时,在一定的剪切速率(γ)和角频率(ω)范围内,ηa和η*两曲线出现了重叠区域,仅在较高或较低的γ和ω时,两曲线出现偏离,Cl-PPTA溶液的流变特性符合Cox-Merz关系式。

含氯对位芳香族聚酰胺热分解过程中的TG-FTIR与Py-GC/MS分析

对于两种不同相对分子质量的含氯对位芳香族聚酰胺(Cl-PPTA)薄膜样品和聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)粉末样品,采用热失重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)和裂解色谱-质谱(Py-GC/MS)分析其热分解过程.由TG分析得到了样品在空气和氮气气氛下的特征性温度,表明在有氧情况下Cl-PPTA的热稳定性比PPTA好,而且在氮气气氛下高温残留率比PPTA高.在空气气氛下,ClPPTA热分解的主要产物为HCN、CO、CO2、NO2和H2O,且CO2吸收峰最强;将Cl-PPTA薄膜在氮气气氛下进行高温处理,对得到的产物进行IR分析,显示羰基吸收峰逐渐减弱且出现新末端基团或官能团;而高温下Py-GC/MS的结果表明CO2和苯环是Cl-PPTA主要的裂解产物;随着裂解温度的改变,Cl-PPTA气相色谱和质谱发生很大变化,这些裂解产物可以帮助分析Cl-PPTA薄膜的裂解机理.

NMP/助溶剂体系中含氯对位芳香族聚酰胺的合成与表征

采用低温溶液缩聚法将对苯二甲酰氯(TPC)和邻氯对苯二胺(Cl-PPD)在N-甲基吡咯烷酮(NMP)/助溶剂体系中进行缩聚反应,制备了较高相对分子质量的含氯对位芳香族聚酰胺(ClPPTA)树脂,并用傅里叶变换红外光谱对Cl-PPTA分子结构进行了表征.研究了Cl-PPD浓度、初始反应温度、助溶剂加入量、TPC和Cl-PPD的单体摩尔比、反应时间等因素对Cl-PPTA比浓对数黏度的影响,获得了较优的聚合条件.结果发现,NMP/LiCl体系相对于NMP/CaCl2体系更易获得相对分子质量较高的Cl-PPTA,最佳条件下可制得比浓对数黏度达2.38dL/g的Cl-PPTA.

对位芳香族聚酰胺复合纳滤膜制备及高温纳滤性能

本文以对位芳香族聚酰胺(PPTA)超滤膜为基膜,无水哌嗪(PIP)与1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)分别作为水相单体和油相单体,采用界面聚合法制得高通量耐热PPTA/PA复合纳滤膜.研究了反应条件对PPTA/PA复合纳滤膜高温纳滤性能影响,观察了复合纳滤膜表面形貌与致密层结构,考察了渗透通量、耐热性以及抗污染等性能.结果表明,当PIP浓度为15%wt,TMC浓度为2.5%wt,热处理温度和时间分别为60℃和8 min时,所得PPTA/PA复合纳滤膜对不同染料分子截留率可达95%以上,对二价盐截留率可达90%以上.在高温条件下,所得PPTA/PA复合纳滤膜表现出优良的染料脱盐性能,在刚果红染料与Na_(2)SO_(4)截留率保持在99%的同时,渗透通量可达50 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa^(-1)以上.

间位、对位芳香族聚酰胺纤维热分解过程的Py/GC-MS与TGA-DTA/MS分析

通过裂解/色谱-质谱联用(Py/GC-MS)与热失重-质谱联用(TGA-DTA/MS)对耐高温纤维间位、对位芳香族聚酰胺(PMIA,PPTA)在惰性气体下的热分解过程进行分析。Py/GC-MS迅速升温得到的裂解产物与TGA-DTA/MS连续升温得到的降解产物有较好的对应,3步降解的PMIA与1步降解的PPTA在过程上的差异反映在不同阶段降解与裂解产物的区别上。通过水解、均裂等反应机制对二者不同的热分解进行解释:在低分解温度时,运用水解机制解释了PMIA纤维3步的失重过程和低的耐热性;而随着温度升高,均裂机制增强,使得PPTA纤维在1 000℃时失重较PMIA高。

对位芳香族聚酰胺纤维及其增强复合材料的发展

介绍了对位芳香族聚酰胺纤维(对位芳纶)特别是聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的国内外发展情况,包括纤维品种、产量、性能和该类纤维作为先进复合材料骨架的发展情况。指出我国发展包括芳纶Ⅲ在内的对位芳纶产业的必要性和紧迫性,以及芳纶表面改性、树脂基体及增强复合材料的研究重点和方向。

可溶性对位芳香族聚酰胺的研究现状

本文综述了各种改善聚芳酰胺溶解性能的方法。主要介绍了在聚合物主链中引入刚性结构单元(联苯、联萘结构和芳杂环结构)、柔性结构单元、取代侧基、芳杂环结构以及共聚等改性方法的研究现状，并对各种方法的改性效果作了评价。

对位芳香族聚酰胺纸的研究

本文介绍了用作高性能印刷电路板基材──对位芳香族聚酰胺纸的性能,初步研究了其组成、湿法成型、热压工艺以及层压板的制作。

美国杜邦新建对位芳香族聚酰胺厂

杜邦在南卡罗莱纳州Cooper River建设对位芳香族聚酰胺Kevlar新厂，2008年1月开工，预计2010年开业，从业人员100名。公司也扩大了在弗吉尼亚州Richmond的Spruance厂聚合物生产设备。

芳香族聚酰胺纤维用于防护服

芳香族聚酰胺纤维耐热性好，不熔融，质量密度类同聚酯纤维，广泛用于消防服。帝人集团生产的芳香族聚酰胺纤维有舒适性间位芳纶和强力高的两种对位型芳纶。间位芳纶是用界面聚合法进行湿法纺丝而制成，具有自灭火性、非熔融性、低发生气体性。对位芳纶的特征是高强力、耐热性及尺寸稳定性好，含第三成分时又有耐磨性、耐药品性。经燃烧人体模型试验，一度烧伤的发生率为0，二度烧伤的发生率为9％，三度烧伤的发生率为0。亦可用来制成防弹衣、防刀衣，例如芳香族聚酰胺织物黏合磨粒而制成防刀材料，既保持柔软性而又能防刀伤。

含氯聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的结构与性能

以邻氯对苯二胺(Cl-PPD)与对苯二甲酰氯(TPC)为单体,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)/氯化钙(Ca Cl2)或氯化锂(Li Cl)体系中进行低温溶液聚合,合成了含氯聚对苯二甲酰对苯二胺(Cl-PPTA)溶液,直接进行湿法纺丝,制备了Cl-PPTA纤维。采用旋转流变仪测试了Cl-PPTA溶液的流变性能,利用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、热失重分析、纤维强伸度仪、声速取向测量仪、氧指数测定仪对Cl-PPTA纤维的结构及性能进行了表征。结果表明:相比于NMP/Ca Cl2体系,NMP/Li Cl体系的Cl-PPTA溶液黏度更低,所制得的纤维其表面更光滑、结构更致密,纤维力学性能也较好;热处理后两种纤维力学性能均得到进一步改善;两种Cl-PPTA纤维具有较好的热稳定性,其阻燃性能均远高于PPTA纤维。

对位芳纶和聚芳酯纤维在高性能绳缆中的应用

由于特殊领域对于绳缆性能(例如要求强度高、耐高温)及轻量化有很高的要求,高性能合成纤维逐渐取代了在过去被广泛应用的钢丝,成为了高性能绳缆的主流原材料。全面介绍了聚芳酯纤维和对位芳香族聚酰胺纤维(对位芳纶)在高性能绳缆中的应用以及相关的产品情况,全面展示了这一市场的现状以及今后的发展潜力。

对位芳香族聚酰胺纤维/环氧树脂复合材料防弹性能及其破坏机制

为研究对位芳香族聚酰胺纤维/环氧树脂(Epoxy resin,EP)复合材料的防弹性能及其破坏机制,采用铅芯弹侵彻复合材料靶片。以对位芳香族聚酰胺纤维作增强纤维,EP作基体树脂,纳米SiO2和聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral,PVB)作增韧剂,通过热压工艺制备单向(Unidirectional,UD)结构的对位芳香族聚酰胺纤维/EP复合材料靶片。研究单片纤维面密度、UD片材结构、射击角度和树脂改性对靶片防弹性能的影响;观察弹击实验后靶片的破坏形貌,分析靶片的破坏机制。研究结果表明:对位芳香族聚酰胺纤维/EP复合材料具有优异的防弹性能,随着单层纤维面密度的增大,靶片的防弹性能呈现整体上升、局部上下波动的变化趋势;铺层方式为0°/90°/0°/90°的四层单UD片材(4UD)结构的防弹性能优于铺层方式为0°/90°的两层单UD片材(2UD)结构;角度射击时,靶片的穿透比率更大,背衬凹陷深度(Back face signature,BFS)比率更小;PVB增韧改性EP提升了靶片的防弹性能;纤维拉伸变形破坏、片材分层和基体树脂碎裂是复合材料靶片主要的吸能方式。

对位芳纶的合成及纺丝工艺研究进展

介绍了合成对位芳纶的界面缩聚法、直接缩聚法、低温溶液缩聚法、酯交换法、气相合成法等主要方法。详细论述了已工业化的对位芳纶成纤方法如：一步法工艺、两步法工艺及其芳纶浆粕纤维的制备方法,指出生产对位芳纶采用低温溶液缩聚法的合成、原液纺丝法纺丝的工艺,是我国对位芳纶实现工业化的合适路线。

对位芳纶的开发及应用前景

介绍了橡胶补强和骨架材料对位芳纶维的性能特点,制备方法、用途以及国内外生产和研究开发情况,指出了其在我国的发展前景。

对位芳纶的开发及应用前景

介绍了橡胶补强和骨架材料对位芳纶维的性能特点,制备方法、用途以及国内外生产和研究开发情况,指出了其在我国的发展前景。

在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法

一种在对位芳纶生产过程中回收溶剂NMP的方法，采用芳香族卤代烷作为萃取剂萃取对位芳纶生产过程中使用的溶剂NMP，NMP位于萃取相中，再经过蒸馏回收萃取相中的NMP。该发明提供了一种切实可行的芳香族聚酰胺反应溶剂NMP的回收方法，解决了回收聚酰胺反应溶剂NMP水溶液的盐分问题，减少了直接蒸馏蒸馏中的能耗问题与收率低的问题，最主要的是降低了萃余相中的NMP含量问题，经济环保，并且填补了空白。

芳纶及其复合材料的制备技术及应用进展

介绍了对位芳香族聚酰胺纤维(简称对位芳纶)、间位芳香族聚酰胺纤维(简称间位芳纶)、带有杂环结构的三元共聚聚酰胺纤维(芳纶Ⅲ)的制备工艺及性能特点;概述了国内外芳纶的发展概况,我国对位芳纶、间位芳纶、芳纶Ⅲ及其复合材料的研究进展;阐述了芳纶在航空航天领域、军事和个体防护装备领域、建筑领域、电子电器材料领域、橡胶工业、环保领域的应用;指出今后我国对位芳纶的研究在其高聚物制备和纺丝技术上还需进一步提升;芳纶增强复合材料中,对于芳纶表面改性技术尚处于实验室阶段,实现大批量工业化生产,以及表面改性效果的持久性仍有待于进一步研究。

芳纶浆粕的现状及其应用前景

介绍对位芳纶浆粕（PPTA-PULP）的现状和发展，述评其制备方法、性能与应用前景。

全球布局芳纶纤维专利

全球芳纶纤维的主要申请人是日本帝人和美国杜邦,无论是生产工艺还是具体应用,他们都占绝对优势作为高性能纤维的重要品种,芳纶纤维是攸关国民经济和国防事业发展的战略性材料之一。我国虽然在芳纶纤维的研发上有了一系列的突破并实现了产业化生产,但美国和日本的企业仍然占据主导地位,如美国杜邦公司的对位芳纶Kevlar纤维多年来闻名世界。