对位芳纶纤维的研究与应用进展

介绍了对位芳纶的结构和性能,以及当前其应用的各种领域,通过对位芳纶纤维表面改性研究,使其产品性能不断改善,材料成本降低,对位芳纶纤维必将在更广阔的领域中得到应用。     

对位芳纶及其复合材料发展思考

对位芳纶是高性能纤维的重要品种,已广泛应用于宇宙探索、航空航天、国防军工、电子通讯、民用建筑等领域。本文根据对位芳纶发展及应用的最新情况,详细介绍了对位芳纶的种类、性能、应用以及发展概况,并结合多年的对位芳纶研发及产业化经验,分析探讨了我国现有对位芳纶及其复合材料产业化发展方面存在的问题,据此提出对位芳纶及其复合材料今后的发展方向和研究重点。最后从科学发展观和低碳经济的角度,指出我国对位芳纶及其复合材料产业化发展的必要性和紧迫性。     

对位芳纶及其复合材料综述并产业化发展思考

对位芳纶由于其出色的性能,在宇宙探索、航空航天、国防军工、民用建筑等领域有大量的应用,尤其是芳纶复合材料已成为高科技领域必不可少的基础材料。对位芳纶复合材料具有轻质高强等突出特点,因此在节约减排方面具有显著效果,随着全球低碳经济的到来,芳纶及其复合材料的发展前景会越来越好。本文根据对位芳纶发展及应用的最新情况,详细介绍了对位芳纶的种类、性能、应用以及发展概况,并结合多年的对位芳纶研发及产业化经验,分析探讨了我国现有对位芳纶及其复合材料产业化发展方面存在的问题,指出我国在技术、生产效率、生产能力、设备、市场等方面与国外的差距,并据此提出对位芳纶及其复合材料今后的发展方向和研究重点。最后从科学发展观和低碳经济的角度,指出我国对位芳纶及其复合材料产业化发展的必要性和紧迫性。     

超声波作用下对位芳纶纤维的超微结构

用X射线衍射和扫描电子显微镜（SEM）对超声波处理的对位芳纶纤维的结晶结构和形态结构进行研究,以揭示对位芳纶纤维的超微结构特点。研究表明,对位芳纶纤维具有皮芯层结构和多重原纤结构特征,纤维表层大量原纤沿纤维轴向高度取向,直径约600 nm;纤维内部圆柱状的微原纤平行于纤维轴,直径为30 nm,且微原纤间存在缝隙和孔洞;...     

超声波预处理对对位芳纶纤维结构的影响

采用粘度法、XRD、光学显微镜及SEM等测试手段对超声波预处理前后对位芳纶纤维的相对分子质量、聚集态结构、形态结构进行研究.探讨超声波功率和处理时间对芳纶纤维结构的影响.结果显示:超声波(600W)处理6rain后,对位芳纶纤维的相对分子质量由2.70万变为2.62万,变化不大;结晶度和晶粒尺寸也变化不大;未处理对位芳纶纤维表面光滑,处理后表面有微细纤维;随着超声波功率增大和预处理时间增加,细纤维化程度提高.     

对位芳纶沉析纤维性能研究

采用SEM、AFM、FT-IR、XRD和TGA对新型芳纶材料对位芳纶沉析纤维的表面形貌、化学结构、结晶程度和热学特性4个方面进行了分析检测,为研究对位芳纶沉析纤维的结构性能奠定实验基础,有利于其作为复合增强材料的广泛应用。结果表明,对位芳纶沉析纤维是非粒状且尺寸较小,外形上既像纤维又像薄膜,表面粗糙,形态柔顺;纤维具有仲酰胺结构特征;纤维结晶度为28.55%,非晶化的成分较多,且晶粒尺寸较小;纤维初始分解温度为490℃,TG10%为550℃,分子链结构稳定,热学性能优异。     

对位和间位芳纶短切纤维混杂对芳纶纸性能的影响

采用国产对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺)短切纤维、间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺)短切纤维与沉析纤维混杂制备芳纶纸,研究了纤维混杂效应对芳纶纸性能的影响。采用SEM、XRD分析了自制混杂纤维芳纶纸和Nomex T410(0.13mm)纸中短切纤维与沉析纤维之间的微区结合特征以及结晶性能,通过TGA分析了混杂纤维芳纶纸与Nomex T410纸的耐热性能,并通过对比自制芳纶纸与Nomex T410纸力学性能、绝缘性能,研究了对位和间位芳纶短切纤维混杂对芳纶纸性能的影响。结果表明:芳纶纸抗张指数、撕裂指数、结晶度以及耐热性能均随对位芳纶短切纤维添加量的增加而增加,而芳纶纸耐压强度呈先上升后下降的趋势。当对位和间位短切纤维混杂比为2∶2(质量比)时,自制混杂纤维芳纶纸与Nomex T410纸短切纤维与沉析纤维之间粘结状态相似,力学性能、绝缘性能与耐热性能相近,其抗张指数为130.4N·m·g~(-1),优于Nomex T410纸纵向(111.1N·m·g~(-1))与横向(56.2 N·m·g~(-1))的;撕裂指数为32.6 mN·m~2·g~(-1),介于Nomex T410纸纵向(37.6mN·m2·g~(-1))与横向(23.6mN·m2·g~(-1))之间;耐压强度分别为26.5kV·m~(-1)和27.0kV·m~(-1);结晶度分别为34.84%、15.71%;初始分解温度分别为430.6℃、435.1℃,780℃时其质量损失分别为42.8%、39.1%,芳纶纸均具有稳定的耐热性能。     

芳纶纤维表面改性的研究进展

芳纶纤维是当今高性能有机纤维的代表,树脂基复合材料是其主要应用形式。但是惰性的化学结构、光滑的表面以及由此带来的与基材间粘结性差的问题成为制约芳纶纤维应用的瓶颈。因此,芳纶纤维的表面改性研究显示出重要的理论意义和巨大的应用价值。综述了近年来芳纶纤维表面改性的研究方法,并指出了芳纶表面改性技术的发展方向。     

芳纶纸结构性能及其对蜂窝力学性能的影响

芳纶纸是制作芳纶纸蜂窝的关键原材料,纸张的结构和性能对蜂窝的性能有着重要的影响。间位芳纶纸表面呈膜状,结构紧密,而对位芳纶纸结构相对疏松,浸渍树脂可以进入纸张内部。影响芳纶纸蜂窝模量最重要的纸张性能是浸渍树脂后纸张模量与厚度的乘积,即Est值。对应相同规格蜂窝,对位芳纶纸的Est值明显高于间位芳纶纸,蜂窝的压缩和剪切模量也较高。对位芳纶纸蜂窝的压缩和剪切强度也都高于间位芳纶纸蜂窝。     

增强材料芳纶纤维在减振降噪橡胶制品中的应用

论述了橡胶制品用骨架材料芳纶纤雏的发展、结构及其性能，并结合橡胶减振消声制品的发展，阐述了芳纶纤雏在该类产品中的潜在应用前景．     

超声作用对芳纶纤维表面性质的影响

芳纶纤维表面性质是影响其复合材料界面粘接性能的重要因素。本文作者采用超声技术对芳纶纤维表面进行改性处理,研究了超声作用下,芳纶纤维表面化学组成和表面结构的变化。结果表明:超声处理后,纤维表面极性官能团含量增加,比表面积加大,从而改善了芳纶纤维和环氧树脂之间的浸润性。     

对位芳纶浆粕的制造及其应用

2006年全世界芳纶浆粕的需求量已达1万多吨,对位芳纶产能5.5万吨还在不断增加.上海依极科技有限公司建成50T/a芳纶浆粕生产厂,本文介绍芳纶浆粕专利技术、制备和性能及其应用,而芳纶浆粕的产业化成功,将开辟广阔的新应用领域.     

芳纶纤维的研究现状与进展

综述了国内外芳纶纤维生产现状与市场需求。介绍了芳纶纤维制备技术和研发进展包括:共聚合单体设计、聚合反应控制、纺丝工艺、表面改性和结构表征等。并对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂的阴离子烷基化技术及其应用作了介绍。详细叙述了表面涂层、高能射线、等离子体处理的物理方法和通过表面活性化、表面接枝等化学方法对芳纶纤维表面进行改性的研究作了详述。给出了采用微聚焦同步辐射新技术观察芳纶纤维结构的结果。结合我国的实际情况,提出了发展我国芳纶产业的建议,包括加强基础研究以促进芳纶纤维工艺技术的完善和快速发展,加强多学科合作、关键设备与工程集成、国产芳纶的推广应用及产能控制等。     

芳纶纤维/浆粕表面能及其复合纸性能

测定了几种间位芳纶短纤维、芳纶纯浆粕及其复合纸的表面接触角,结合倒数平均调和方程计算了芳纶纤维及复合纸的表面能。通过芳纶纸中纤维与浆粕界面张力及粘附功的计算,分析芳纶纤维及浆粕的表面能与其复合纸性能的关系。结果表明:采用水和乙二醇作为接触角测试液体时,芳纶纤维及浆粕的表面能为35～45 mJ·m-2。其中,芳纶短纤维表面能稍高于芳纶浆粕,芳纶短纤维及浆粕的极性分量大于色散分量,表面能越高越利于增强表面可润湿性,粘附功越大。热压导致芳纶复合纸表面能下降,相对于Nomex纸,自制芳纶复合纸的表面能降低得更明显。芳纶短纤维与浆粕的色散分量和极性分量越匹配,表面能之差及界面张力越小,则芳纶复合纸中纤维之间的粘接力越强,抗张指数也越高。      

芳纶树脂基复合材料的应用与发展

<正>1概述芳纶树脂基复合材料是以合成树脂为基体,以芳纶为增强材料经复合而制成的一种新型工程材料。芳纶具有低密度、高比强度、高比模量、耐冲击、耐腐蚀、阻燃等优异性能,是理想的有机纤维增强材料。芳纶主要分为3类:对位芳纶、间位芳纶和芳纶Ⅲ。对位芳纶是对位芳香族聚酰胺纤维的简称,即聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,国内称其为     

热压温度对芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸微区结合特征的影响

针对国产间位芳纶纸力学性能不足的问题,采用芳纶1414(聚对苯二甲酰对苯二胺)短切纤维与芳纶1313(聚间苯二甲酰间苯二胺)浆粕复合,制备芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸,研究不同温度下芳纶1414纤维/1313浆粕复合原纸的热压性能,分析纸张的强度性能;采用SEM、压汞仪和FTIR研究芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸的内部结构变化。阐述热压温度对芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸热压过程中短切纤维与浆粕之间的相互作用以及微区结合特征的影响。结果表明:芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸在热压温度为280℃、热压时间为6min、热压压力为15 MPa条件下,短切纤维与浆粕之间黏结状态良好,自制芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸孔隙率为23.21%,其抗张指数最大值为212.2N·m·g~(-1),为Nomex T410纸强度的两倍。FTIR结果表明,随着热压温度的升高,纸张中未形成新的化学键,芳纶分子间氢键缔合程度明显增大,是芳纶1414纤维/1313浆粕复合纸强度提高的主要原因。     

芳纶表面改性及其与丁腈橡胶复合材料的性能研究

为增强对位芳纶纤维(PPTA)与丁腈橡胶(NBR)之间的界面粘结强度,采用多巴胺(DA)-硅烷偶联剂对芳纶纤维联合改性并制备PPTA/NBR复合材料。结果表明,纤维改性后表面粗糙度增加;表面元素含量和种类都发生较大变化;在H试样抽出测试中,改性后的PPTA帘线/NBR试样抽出力相对于未改性试样增大64.02%,且黏附橡胶较多。改性后的PPTA/NBR试样,纤维含量相同时,断裂伸长率和拉伸强度相对未改性的PPTA/NBR试样增大;随着纤维含量的增加,使用同种方法处理的PPTA/NBR复合材料断裂伸长率减小,拉伸强度先增大后减小。     

国内外芳纶纤维表面改性的研究进展

介绍了芳纶纤维的特点、芳纶结构对纤维与基体的粘结性、芳纶增强复合材料力争性能的影响，综述了目前国内外芳纶表面改性的常用方法及研究进展，探讨了芳纶纤维表面微观形貌及接枝改性机理，认为根据分叉纤维模型理论，利用表面接枝法在芳纶表面形成枝杈，以这种改性芳纶纤维增强的复合材料的强度和断裂韧性会有很大提高。     

论芳纶纤维的应用与发展趋势

<正>芳纶纤维是芳香族聚酰胺纤维的简称,是一种新型高科技合成纤维,由芳香基团和酰胺基团连接组成线性聚合物。按结构的不同,芳纶纤维可分为对位芳纶(PPTA)、间位芳纶(PMIA)、邻位芳纶3种,其中邻位芳纶因商业价值不高研究较少,目前研究和应用较多的是对位芳纶和间     

LiCl处理对芳纶纤维表面结构与性能的影响

为提高芳纶纤维与复合材料基体间的界面强度,首先,使用LiCl乙醇溶液处理芳纶纤维一定时间;然后,对LiCl处理芳纶纤维表面的化学组成、微观形貌、单丝拉伸强度及芳纶纤维/环氧树脂复合材料的界面性能等进行了测试分析。结果表明:使用LiCl乙醇溶液处理芳纶纤维后,芳纶纤维表面的含氮官能团含量增加;处理后,芳纶纤维表面有刻蚀出的沟槽,表面粗糙度增大,进而改善了芳纶纤维与环氧树脂基体的界面粘接性能,使芳纶纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度由处理前的21.75 MPa提升到37.98 MPa;最佳处理时间为3~4 h,而处理时间过长会导致芳纶纤维的单丝拉伸强度及复合材料的层间剪切强度下降。所得结论证实使用LiCl处理芳纶纤维是一种有效的表面改性方法。