芳纶的老化性能

介绍了芳纶的类型及国产杂环芳纶——STARAMID F-3的品种及规格,并以4种典型的芳纶——Kevlar49、STARAMID F-368、APMOC和PABI为代表,研究了结构对纤维结晶性能及力学性能的影响,重点研究了Kevlar49、STARAMID F-368、APMOC的热氧老化、湿热老化及日光老化性能,并详细探讨了影响老化性能的因素。     

Kevlar 49纤维与芳纶Ⅲ的结构与性能研究

借助傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和强力拉伸仪分析研究了Kevlar 49和芳纶Ⅲ的化学结构、表面特征及力学性能。结果表明:芳纶Ⅲ的红外谱图上多出了苯并咪唑环的吸收峰;芳纶Ⅲ的表面较粗糙,Kevlar 49表面较光滑,芳纶Ⅲ和Kevlar 49纤维表面的碳、氧元素均比化学式计算值有所增加,但氮元素含量下降;芳纶Ⅲ表面的极性基团种类比Kevlar 49多。芳纶Ⅲ的单纤维拉伸强度是Kevlar 49的1.5倍,断裂伸长率比Kevlar49提高了45%～65%;2种纤维的断裂方式均为劈裂断裂,具有皮芯结构,但芳纶Ⅲ分子间的作用力比Kevlar49纤维强。     

国外芳纶纤维在软管和涂覆织物制品中的应用进展

介绍了国外Kevlar芳纶纤维在软管和涂覆织物制品中的应用进展,Kevlar芳纶纤维具有优异的力学性能,而且耐油,耐化学品性能和尺寸稳定性良好,Kevlar芳纶纤维在软管,涂覆织物制品方面具有广阔的应用前景。     

中温固化环氧树脂芳纶Ⅲ纤维复合材料性能研究

对芳纶Ⅲ纤维和及其织物(F-3S175)的性能进行测试,采用热熔法制备了3233中温固化环氧树脂F-3S175芳纶布预浸料,通过热压罐法成型复合材料层合板和蜂窝夹层板,进行性能测试,与Kevlar 49纤维进行对比。结果表明,芳纶Ⅲ纤维、织物和其3233树脂复合材料性能高于Kevlar 49芳纶纤维、织物及其复合材料性能。     

芳纶

<正> 随着航空、导弹、宇航事业的不断发展,对于具有高强度、高模量、耐高温、膨胀系数低、尺寸稳定性好的特种纤维要求也日益迫切。近年来具有特种性能的新型纤维不断涌现,如美国杜邦公司的“Kevlar”、“PRD-49-Ⅰ型”(国内分别称为芳纶1414和芳纶14)、西德恩卡公司“Arenka”纤维以及苏联的“CBM”纤维等。这类纤维通常是由芳香族聚酰胺而制备的,故统称为芳纶。本文以芳纶1414及芳纶14为例,试图对芳纶的制法、性能和用途作一概述。     

芳纶APMOC纤维辐照处理研究

通过γ－射线辐照处理技术对芳纶 APMOC纤维进行改性。结果表明,经过辐照剂量500kGy辐照后,APMOC纤维产生了辐照交联反应,其复丝拉伸强度和复合材料的横向拉伸强度明显提高。     

湿热老化对杂环芳纶拉伸性能影响研究

为研究芳纶Ⅲ(杂环芳纶)与芳纶Ⅱ的力学性能差异,尤其是湿热老化后对拉伸强度的影响,进行了湿热老化实验。设置了在温度80℃和相对湿度85%条件下,对纤维材料老化2 500 h的实验要求,研究了Kevlar、Armos和F-12纤维的吸湿性能、拉伸强度、断裂延长率以及弹性模量随老化时间的变化情况。结果表明:经湿热老化实验后,3种芳纶的性能略均有所下降;F-12纤维综合性能优异。     

一种芳纶浆粕复合材料的制备及其性能研究

通过简单溶剂体系直接缩聚制备了一种芳纶浆粕,其比浓对数黏度为4.42～6.58 dL/g,芳纶浆粕的原纤沿轴向襞裂出许多分支,表面非常粗糙。对石棉、自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强的酚醛树脂复合材料的热稳定性、力学性能及摩擦性能进行了研究。结果表明:芳纶浆粕在氮气中的热稳定性比空气中稍好且分解速率相对较慢,与Kevlar浆粕在氮气中和空气中的热失重规律一致,芳纶浆粕酚醛树脂复合材料的力学性能优异;与传统纺丝切割法制备的K、T增强的摩擦材料相比,利用简单溶剂体系直接缩聚方法制备的芳纶浆粕增强材料的摩擦系数略低,但高于石棉增强材料的摩擦系数;对比磨损率,自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强材料均较低,且随着温度的升高,这3种芳纶浆粕增强材料磨损率均呈下降趋势,其磨损性能优于石棉增强的酚醛树脂复合材料,自制芳纶浆粕热稳定性,力学性能及摩擦性能优异,完全可以替代石棉作为增强材料。     

F-12和国产芳纶Ⅲ纤维/环氧单向复合材料力学性能和强度对比分析

采用单向复合材料缠绕型式,对F-12和国产芳纶Ⅲ纤维增强环氧复合材料进行力学性能测试,考核了两种芳纶纤维/环氧复合材料界面黏结性能,并进行拉伸破坏机理与强度分析,获得了强度参数值.结果表明:两种芳纶纤维单向复合材料具有明显的各向异性特征,轴向力学性能远高于径向力学性能;F-12/环氧复合材料力学性能优于国产芳纶Ⅲ/环氧复合材料性能;两种复合材料纤维/树脂界面粘接较差.     

Kevlar纤维复合材料在土木工程结构加固中的应用

简要介绍了用于纤维增强复合材料(FRP)的碳纤维(CF)、对位芳纶(AF)、玻璃纤维(GF)、玄武岩纤维(BF)的特性。用图表介绍了Kevlar49布的规格、技术参数、特点、应用及加固工艺,并对FRP市场需求作了详细分析。结果表明:Kevlar49布具有较强的市场竞争力;中国土木工程结构加固的潜在市场非常巨大,将为高性能纤维及其FRP生产商带来无限商机。     

芳纶纤维表面涂覆层组成及其力学性能关系研究

通过研究芳纶纤维表面涂覆层的组成与涂覆层胶膜力学性能的关系,探讨了影响芳纶纤维涂覆层力学性能的因素,提出了适于芳纶纤维表面处理的间苯二酚甲醛胶乳(RFL)处理剂配方,并讨论了环氧树脂乳液、聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液对RFL胶膜的性能影响。     

国内简讯

芳纶预浸料通过技术鉴定 由中国兵器工业第五三研究所研制的芳纶预浸料及品种系列于1992年5月7～9日在济南通过部级鉴定。 芳纶预浸料包括Kevlar49纤维预浸料,芳纶-Ⅱ型纤维预浸料及芳纶纤维与玻纤、碳纤混杂预浸料等系列品种,是航天、航空、兵器、电子等国防工业的重要材料之一,也可用于民品和体育器械。 由专家组成的鉴定委员会对材料的性能进行了认真的审查,并进行了现场抽检。一致认为该材料的性能在国内处领先地位。某些性能达到了美国杜邦公司的先进水平。其材料在增韧方面具有一定的新颖性,且具有良好的贮存性(室温大于两个月,低温大于六个月)和优异的综合力学性能,为芳纶增强材料的研究增添了一个新的品种系列。 (袁克俭)     

典型高性能芳纶及其复合材料性能研究

对Kevlar-49、Armos和国产芳纶Ⅲ高性能芳纶进行力学性能和复合材料界面性能分析,并结合纤维表面形貌分析探讨了这几种芳纶及其复合材料的性能以及影响因素。结果表明,在对位芳纶高分子链上引入杂环结构,可以极大的提高芳纶的力学性能,从而提高其复合材料性能;同时芳纶表面形貌也对其复合材料性能造成影响。     

芳纶Ⅱ与芳纶Ⅲ的热分解行为比较

利用热重分析研究了芳纶Ⅱ(Kevlar49)和芳纶Ⅲ(FanglunⅢ)在不同升温速率和氮气气氛下的热分解过程,用Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Coats-Redfern方法研究了芳纶Ⅱ和芳纶Ⅲ的热分解动力学及热降解机理。结果表明:聚酰胺苯并咪唑嵌段使芳纶Ⅲ的热分解温度较芳纶Ⅱ稍有降低,但残炭率升高;芳纶Ⅱ和芳纶Ⅲ的起始热分解温度随升温速率加快而升高;芳纶II的热分解活化能(E)比芳纶Ⅲ稍高,用Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法求得芳纶Ⅱ的E值分别为210.93,200.96 kJ/mol,芳纶Ⅲ的E值分别为208.35,196.98 kJ/mol,两种芳纶的固态热分解机理都为相边界反应,一维收缩,反应级数为1。     

高性能纤维复合材料在航空阻尼材料方面的应用

综述对金属和非金属阻尼材料用于飞机消音减振材料进行了比较,给出了阻尼减振用纤维材料的选择依据。分析了国外在减振阻尼用零件材料方面选用芳纶而不选用碳纤维的原因,提出了纤维增强复合材料中阻尼提高的改性途径。并将杂环芳纶中的F-12纤维和Armos纤维与对位芳纶Kevlar纤维进行了综合性能对比,可为用户选择应用阻尼用纤维材料提供参考。     

磷酸酯偶联剂改性芳纶纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用磷酸酯偶联剂对芳纶纤维表面进行接枝改性,研究了实验条件和纤维含量对芳纶纤维增强聚丙烯(PP)复合材料力学性能的影响,并用电子扫描显微镜观察了PP复合材料的微观形态结构。结果表明:磷酸酯偶联剂成功接枝到芳纶纤维表面上,使芳纶纤维和PP的界面黏结性能得以明显改善。芳纶纤维可以显著地提高PP复合材料的力学性能当,其含量为20%时复,合材料的综合性能最优。     

近年来国外特种合成纤维的发展

高强力、高模量纤维及其耐高温纤维,在最近二年是有所发展的。这两类纤维的发展是有密切的关系。1973年～1975年高强力、高模量纤维发展较快。1973年美国杜邦公司发表了芳纶1414(Kevlar)(日本专利:特刊昭47—39458)及芳纶14(Kevlar49)(日本专利:     

芳纶复合纳米纤维气凝胶的制备及其性能研究

将SiO2纳米粒子加入到由去质子化方法制备的芳纶纳米纤维分散液中,制备芳纶复合纳米纤维气凝胶.通过一系列表征测试,分析了无机纳米粒子添加的芳纶复合气凝胶的力学性能、热性能和燃烧性能.试验结果表明:制得的复合纳米气凝胶的密度为5.6 mg/cm3,在80％压缩应变下可承受280 kPa的应力,并且具备低导热系数[27.0...     

高强高模聚酰亚胺纤维与对位芳纶的综合性能研究

对高强高模聚酰亚胺(PI)纤维与对位芳纶(PPTA)的形貌特征、吸湿性能、热性能(热尺寸稳定性能与耐高温性能)和耐候性能(耐水解性能与抗紫外光老化性能)进行了研究。结果表明:与PPTA纤维相比,高强高模PI纤维表面呈现明显的沟槽结构,断面没有出现明显的劈裂和原纤化现象;PI纤维吸湿率仅为PPTA纤维的1/6,且具有更高的热尺寸稳定性,在350℃下具有稳定的力学性能,在耐酸性、耐高温水解性以及抗紫外老化性能方面表现优异,但PI纤维耐碱性能弱于PPTA纤维。     

磷酸表面改性Kevlar纤维及其复合材料性能的研究

采用磷酸溶液对芳纶纤维(Kevlar)进行了表面改性,通过考察其表面化学结构、元素组成、表面形貌及表面粗糙度的变化研究了磷酸对Kevlar纤维表面改性的效果.结果发现,改性后的纤维表面引入了含氧基团,并产生了明显的刻蚀作用.利用溶液预浸渍工艺和高温模压成型技术制备了Kevlar增强双马来酰亚胺树脂(BMI)复合材料,通...