一、芳綸纖維概述芳綸纖維全稱為聚苯二甲酰苯二胺，與碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維并稱世界三大高性能纖維，相對(duì)密度小、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、絕緣性，被廣泛應(yīng)用在軍事、航空航天...

芳綸纖維全稱為聚苯二甲酰苯二胺，與碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維并稱世界三大高性能纖維，相對(duì)密度小、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、絕緣性，被廣泛應(yīng)用在軍事、航空航天、電子電器、交通運(yùn)輸、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域。

芳綸纖維是人工合成的芳香族聚酰胺纖維，由酰胺鍵互相連接芳香環(huán)（Ar-CONH-Ar）所構(gòu)成的合成型線型高分子聚合物（至少有85%的酰胺鍵直接連接在2個(gè)芳環(huán)上）制成的纖維，主鏈由芳香環(huán)和酰胺鍵構(gòu)成，芳環(huán)結(jié)構(gòu)剛性高，聚合物鏈呈伸展?fàn)顟B(tài)形成棒狀結(jié)構(gòu)；同時(shí)線性結(jié)構(gòu)的分子鏈?zhǔn)绞沟?a title="芳綸" href="http://www.rrghosting.com/index.php?s=news&c=search&keyword=%E8%8A%B3%E7%BA%B6" target="_blank">芳綸纖維空間利用率高，故單位體積可容納的聚合物多因此強(qiáng)度較高。區(qū)別于普通柔性聚合物分子鏈，對(duì)位芳綸纖維的主鏈結(jié)構(gòu)主要由苯環(huán)對(duì)位而成的棒狀分子結(jié)構(gòu)構(gòu)成，由于大共軛的苯環(huán)存在，分子鏈段難以發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而呈現(xiàn)一種線性剛性結(jié)構(gòu)。

芳綸纖維按分子結(jié)構(gòu)大致分主要有四種，對(duì)聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPTA)、間苯二甲酰間苯二胺(PMIA)、含雜原子的雜環(huán)芳族聚酰胺纖維、鄰位芳綸的全芳族聚酰胺纖維，被應(yīng)用較多的是PPTA和PMIA。

對(duì)位芳綸(PPTA)。對(duì)位芳綸的性能取決于它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。大分子主鏈?zhǔn)酋０锋I與苯環(huán)交替而成的線性分子結(jié)構(gòu)，酰胺鍵與苯環(huán)基團(tuán)形成共軛結(jié)構(gòu)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，從而呈現(xiàn)一種剛性結(jié)構(gòu)，決定了芳綸纖維的高強(qiáng)度。大分子鏈通過(guò)氫鍵形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子主鏈排列規(guī)整性較好，沿纖維軸向呈現(xiàn)高度取向，結(jié)晶度高，在紡絲過(guò)程中可達(dá)到伸展鏈結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高模量。

對(duì)位芳綸具有高強(qiáng)度、高彈性模量、耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等特性。強(qiáng)度為鋼絲的5~6倍、玻纖的3倍、高強(qiáng)尼龍工業(yè)絲的2倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍、高強(qiáng)尼龍工業(yè)絲的10倍，韌性是鋼絲的2倍，重量?jī)H為鋼絲的1/5左右。560℃下不分解，不熔融。200℃經(jīng)100h后，強(qiáng)度保持率仍在75%以上，160℃經(jīng)過(guò)500h后，仍能保持原強(qiáng)度的95%左右。阻燃性方面，對(duì)位芳綸的極限氧指數(shù)在30%左右，屬于難燃纖維。

對(duì)位芳綸的應(yīng)用主要集中在汽車增強(qiáng)與結(jié)構(gòu)材料、航空航天工業(yè)、軍事防護(hù)裝備、光學(xué)纖維保護(hù)增強(qiáng)，以及輪胎、橡膠增強(qiáng)等領(lǐng)域。

圖 PPTA

間位芳綸(PMIA)。間位芳綸中的單體是1，3－苯二胺和1，3－苯二酸，大分子呈鋸齒狀排列，賦予了間位芳綸分子鏈柔性的優(yōu)點(diǎn)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，因此具有優(yōu)異的耐高溫、阻燃和絕緣性能,是一種綜合性能優(yōu)良的耐高溫特種纖維，同時(shí)具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，可在220℃使用十年以上，240℃下受熱1000h，機(jī)械強(qiáng)度仍保持原有的65%，在370℃以上才分解出少量氣體。具有阻燃性，高溫燃燒時(shí)表面碳化，不助燃，不產(chǎn)生熔滴。具有電絕緣性，具有可紡性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐輻射性?？馆椛湫阅軆?yōu)良，實(shí)驗(yàn)表明，其在50kV的X射線連續(xù)照射250h后，仍能保持原有強(qiáng)度的49%。

間位芳綸被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，如環(huán)境保護(hù)、航空航天、高溫防護(hù)、耐高溫工業(yè)用紙、高溫過(guò)濾氈和過(guò)濾袋、高溫傳送帶等。

圖 PMIA