对位芳香聚酰胺纤维的性质、裁切加工及应用(1)

简介了芳香聚酰胺种类的划分和对位芳香聚酰胺及其纤维(芳纶)的研发过程;重点阐述了芳纶的理化特性,芳纶及其复合材料的裁切加工技术;并简述了芳纶在各领域的应用。

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。

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。

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。

防弹材料Twaron的性能及织造裁切加工特点

叙述了对位芳香聚酰胺Twaron的性能特性以及防弹性能的影响因素 ,重点介绍了Twaron织造。

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。

不同标距及应变率下纤维丝间摩擦对Kevlar 49纤维束力学性能的影响

为了研究在不同标距和应变率下摩擦对Kevlar 49纤维束力学性能的影响,首先,利用MTI微型拉力试验机对不同标距（12.5mm,25.0mm,40.0mm）的Kevlar 49纤维丝力学性能进行拉伸测试。然后,利用MTS万能试验机对不同标距（25.0mm,50.0mm,100.0mm,200.0mm）的Kevlar 49纤维束在处理（涂油润滑）和未处理两种情况下进行静态拉伸测试。采用Instron落锤冲击系统对标距为25.0mm的纤维束（处理和未处理）进行动态拉伸测试（应变率为40s-1,80s-1,120s-1和160s-1）。最后,利用Weibull分布模型对实验数据进行统计分析,量化了纤维强度的离散性。结果表明：在一定范围内,Kevlar 49纤维丝的拉伸强度、韧性、峰值应变均随标距的增加而降低,弹性模量随标距的增加而增大。处理和未处理的纤维束静态拉伸强度、韧性、峰值应变及弹性模量相近,即在静态拉伸作用下减小纤维丝之间的摩擦对不同标距下的纤维束力学性能影响不大。随着应变率增大,相对于未处理的纤维束,经过处理的纤维束强度逐渐降低,降低幅度呈递增趋势,这表明在高应变率作用下纤维丝之间的摩擦对纤维束的力学性能影响显著。