下载

1下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 10 芳纶纤维

10 芳纶纤维.ppt

10 芳纶纤维

jdhglc
2012-05-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《10 芳纶纤维ppt》,可适用于高等教育领域

芳纶纤维芳纶纤维芳纶纤维:芳香族聚酰胺类纤维的通称国外商品牌号为凯芙拉(Kevlar)纤维(美国杜邦公司年开始研究年研制成功)我国命名为芳纶纤维。特点:高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、低密度芳纶纤维的结构与特性芳纶纤维的结构与特性对位芳香族聚酰胺纤维()聚对苯甲酰胺(聚对胺基苯甲酰)纤维Poly(Pbenzamide)简称PBA纤维。芳纶纤维的结构()聚对苯二甲酰对苯二胺纤维Poly(PPhenleneterephthalamide)简称PPTA纤维间位芳香族聚酰胺纤维间位芳香族聚酰胺纤维()聚间苯二甲酰间苯二胺纤维特点:高温性能好高温下的强度保持率好以及尺寸稳定性、抗氧化性和耐水性好不易燃烧具有自熄性耐磨和耐多次曲折性好耐化学试剂绝热性能也较好。缺点:强度和模量低耐光性较差。用途:主要用于易燃易爆环境的工作服耐高温绝缘材料耐高温的蜂窝结构()聚N,N间苯双(间苯甲酰胺)对苯二甲酰胺纤维主要用作抗燃纤维及耐高温绝缘材料芳纶纤维的分子结构芳纶纤维的分子结构芳纶纤维的分子链是由苯环和酰胺基按一定规律排列而成具有良好的规整性。致使芳纶纤维具有高度的结晶性。在纤维的轴向高度定向分子链上的氢原子将和其他分子链上的酰胺对的羟基结合成氢键成为高聚物分子间的横向联结。沿纤维方向是强的共价键.而在纤维的横向是较弱的氢键这是导致芳纶纤维力学性能各向异性的主要原因。纤维的苯环结构使它的分子链难于旋转。高聚物分子不能折叠又呈伸展状态.形成棒状结构从而使纤维具有很高的模量。聚合物的线性结构使分子间排列得十分紧密在单位体积内可容纳很多聚合物分子。这种高的密实性使纤维具有较高的强度。苯环结构由于环内电子的共轭作用.使纤维具有化学稳定性。又由于苯环结构的刚性使高聚物具有晶体的本质使纤维具有高温尺寸的稳定性.如不发生高温分解其热焓不会有很大的变化.这又使纤维在高温下不致热塑化.其脆性也比交联聚合物的低。芳纶纤维的基本性能芳纶纤维的基本性能力学性能芳纶纤维的拉伸强度和初始模量很高而延伸率较低。在有机纤维中芳纶纤维的力学性能是极其优异的即使与无机纤维相比较其强度也不逊色。芳纶纤维的拉伸强度约为E玻璃纤维的倍与碳纤维相当或略高。拉伸模量仅次于碳纤维和硼纤维。芳纶纤维的强度和模量高密度低因而此种增强纤维有很高的比强度和比模量。各类增强纤维比强度比模量水中的强度保留率高:芳纶细纱在水中浸泡min而后在℃水中测定其拉伸性能几乎没有影响。在℃水中的强度有所下降强度保留率为℃水中的。收缩率和膨胀率小具有良好的耐应力开裂性能能在很长的时间内保留很大的极限抗拉强度。热性能热性能芳纶具有良好的热稳定性在℃的温度下仍能很好的保持其性能。由于芳纶不熔融也不助燃短时间内暴露在℃以上对于强度几乎没有影响。在℃的低温下也不会变脆仍能保持其性能。耐化学稳定性耐化学稳定性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它有机纤维好。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能阻挡紫外光的保护层。KevIar纤维表面缺少化学活性基团用等离子体空气或氯气处理纤维表面可使Kevlar纤维表面形成一些含氧或含氮的官能团提高表面活性及表面能显著地改善对树脂的浸润性和反应性增加界面粘结强度。芳纶纤维的制造芳纶纤维的制造Kevlar纤维的制造过程分为两个阶段:第一阶段对苯二胺与对苯二甲酸酰氯缩聚成PPTA第二阶段将聚合体溶解在溶剂中再进行纺丝制成所需要的纤维材料。聚对苯撑对苯二甲酰胺的聚合简单流程图简单流程图生成物聚对苯撑对苯二甲酰胺是刚性链分子分子链段的自由旋转受到阻碍玻璃化温度与熔点温度较高不能用熔融缩聚法。采用低温溶液缩聚法为了得到高分子量的聚合物必须增加生成物的溶解能力使反应能继续进行。常选用的溶剂有六甲基磷酰胺、N甲基吡咯烷酮及二甲基乙酰胺等为防止对苯二甲酰的水解反应体系及溶剂中的含水量要严格控制。低温溶液缩聚法可得到特性粘度大于的聚合体但生产效率低。溶剂(HMPA)有毒因此又发展了气相缩聚方法。将对苯二胺与对苯酰氯蒸汽保持在℃与加热到℃的氯气混合反应器的温度保持在℃到℃之间反应后进行冷却然后分离可得到聚合物其特性粘度为。纺丝工艺纺丝工艺液晶纺丝工艺液晶从宏观性能上看属于液体但从微观角度或光学角度来研究又有晶体的性质。液晶是介于固体和液体之间的中间相物质。液晶一般分为三类:向列态近晶态胆甾态近晶型(i)近晶型:棒状分子通过垂直于分子长轴方向的强相互作用互相平行排列成层状结构分子轴垂直于层面。棒状分子只能在层内活动。向列型(ii)向列型:棒状分子虽然也平行排列但长短不一不分层次只有一维有序性在外力作用下发生流动时棒状分子易沿流动方向取向并可流动取向中互相穿越。(iii)胆甾型:棒状分子分层平行排列在每个单层内分子排列与向列型相似相邻两层中分子长轴依次有规则地扭转一定角度分子长轴在旋转后复原。胆甾型对于纺丝来说应用向列态液晶。此种液晶分子溶液在流动取向相中相互穿越且其粘度比各向同性液体低。聚合物PPTA在溶液中呈一定取向状态为一维有序紧密排列也就是纤维中所希望得到的分子排列。在外界作用下分子很容易沿作用力方向取向这就是具有液晶性质的大分子有利于成纤的原因。聚对苯撑对苯二甲酰胺(PPTA)溶于的硫酸中显示液晶特性PPTA浓硫酸溶液粘度浓度示意图与浓度的关系:浓度增加溶液粘度增大达到极大值超过此极值浓度再增加粘度降低且溶液从各向同性向各向异性转变(临近浓度)达到液晶最大浓度后浓度再增加溶液的粘度重又上升。PPTA溶液具有高浓度低粘度的特点与温度的关系:温度上升时液晶溶液的粘度下降但当粘度降到一个最低值后温度再上升则粘度将大幅度增加同时溶液由各向异性状态向各向同性状态转变。纺织时要选择适当的浓度和温度范围。可纺区的温度范围比较窄两种干喷混纺装置示意图干喷湿纺工艺高浓度、高温度的PPTA液晶溶液在较高的喷丝速度下喷丝喷丝进入温度低的凝固液浴在凝固液浴中经过一个纺丝管在凝固液的作用下形成丝束绕到绕丝辊上再经洗涤在张力下热辊上干燥。最后在惰性气体中于较高的温度下进行热处理。芳纶纤维及其复合材料的应用芳纶纤维及其复合材料的应用芳纶纤维主要用作环氧、聚酯等树脂的增强材料制成各种航空、宇航等军事用途的构件。航空方面:机翼前缘、方向舵、舱壁、舱门等芳纶复合材料可比玻璃纤维复合材料减轻质量。造船工业作业作业画出kevlar纤维的分子结构解释芳纶纤维特性与结构之间的关系。

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/24

10 芳纶纤维

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利