芳香族聚酰胺纖維ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 05:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 鏈的剛性程度通常用相關(guān)長度 q來表示 ，PPTA的 q值為 20nm， 而 PBA的 q值為 400nm，所以 PBA的模量比 PPTA高 。 PBA結(jié)構(gòu)的特點 雖然芳綸 29的拉伸強度比芳綸 49 低約 20％，但拉伸模量卻高出 50％以上，接近于 Kev1arl49。芳綸 29的起始分解溫度 474℃ ，比 Kev1ar49的 520℃ 低，但分解終點相近。芳綸 29在高溫下的強度保持率優(yōu)于Kevlar49，熱老化性能也好。 芳綸 29和芳綸 49維的力學(xué)性能 纖維名稱 密度 / 拉伸強度/cN/dt 初始模量 /cN/dt 延伸率/% 芳綸 Ⅰ 原絲 熱處理后 芳綸 Ⅱ 原絲 熱處理后 Kevlar29 Kevlar49 Kevlar149 ~ ~ ~ ~ 340~400 903~1062 354~400 624~703 425 858 1150 ~ ~ ~ ~ 芳綸共聚纖維 ? 采用新的二胺或第三單體合成新的芳綸是提高芳綸性能的重要途徑 。 加入第三共聚組分的對位芳酰胺共聚纖維 ， 目前的主要品種有日本帝人公司的 Technora和俄羅斯的 CBM及 APMOC纖維 。 對位芳酰胺共聚纖維 Technora它是由對苯二甲酰氯與對苯二胺及第三單體二氨基二苯醚在 N， N’二甲基乙酰胺等溶劑中低溫縮聚而成的，共聚物溶液中和后直接進行濕法紡絲和后處理而得各種產(chǎn)品。 分子結(jié)構(gòu)式為： NH NH CO CO NHO NH CO CO[]mn聚對芳酰胺苯并咪唑纖維 ? 俄羅斯商品牌號為 CBM的芳綸屬芳雜環(huán)共聚芳綸，在原 PPTA上引入對亞苯基苯并咪唑類雜環(huán)二胺，經(jīng)低溫縮聚而成的三元共聚芳酰胺體系。紡絲后再經(jīng)高溫?zé)崂臁? ? APMOC則是 PPTA溶液和 CBM溶液以一定比例混合抽絲而得到的一種“過渡結(jié)構(gòu)”，通過纖維結(jié)構(gòu)的改變和后處理工藝的調(diào)整，得到性能不同的 APMOC纖維。 ? CBM結(jié)構(gòu)中含有叔胺基 ， 它提供了多個空軌道能吸引苯二甲酰胺芳香環(huán)上的 電子 ， 進一步雜化 ，形成更為穩(wěn)定的化學(xué)鍵 ， 使這種纖維的強度優(yōu)于PPTA。 ? APMOC是以一定比例 PPTA和 CBM混合的 “ 過渡結(jié)構(gòu) ” ， 兼有結(jié)晶形剛性分子和非晶形分子的某些特征 。 ? APMOC纖維的性能明顯高于 PPTA纖維 ， 并且由于其分子鏈中的叔胺和亞胺原子易于與基體中的環(huán)氧官能團作用 ， 纖維 /基體界面形成比較牢固的作用 。 復(fù)合材料的層間剪切強度比 KeVlar49復(fù)合材料高 25％ 以上 。 三種俄羅斯主要芳綸的性能 性能 Terlon CBM Apmoc 楊氏模量 /GPa 極限拉伸強度 /GPa 斷裂延伸率 /% 單位長質(zhì)量 /(g/km) 熱導(dǎo)率 /() 熱膨脹系數(shù) /106K1 比模量 /106m 比強度 /106m 玻璃化溫度 /℃ 分解溫度 /℃ 點燃溫度 /℃ 灰化溫度 /℃ 吸濕率 (RH=65%)/% 98~147 294~353 2 ~ 4 6 ~ 1 ~ 2 74~ 111 ~ 345 ~ 400 500 445 404 ~ 122~ 132 ~ ~ +1 86 ~ 93 ~ 230 ~ 250 450~ 520 580~ 605 380~ 400 4~ 7 142~147 ~ 3~ 98~101 3~ 160~520 500~520 495 400 ~ 芳綸的應(yīng)用 1．先進復(fù)合材料 （ 1） 航空航天領(lǐng)域 Kev1ar－ 49浸漬環(huán)氧樹脂纏繞美國核潛艇 “ 三叉戟 ” C4 潛地導(dǎo)彈的固體火箭發(fā)動機殼體 。 芳綸比玻璃鋼殼體的容器特性系數(shù)提高 30％ 以上 ，軸向和徑向變形降低 1／ 3以上 ， 使固體發(fā)動機的關(guān)鍵指標質(zhì)量大大提高 ， 大幅度增加導(dǎo)彈的射程 。 ? 美國戰(zhàn)略型號 MX陸基機動洲際導(dǎo)彈的三級發(fā)動機和新型潛地 “ 三又戟 II” D5導(dǎo)彈的第三級發(fā)動機都采用了 Kev1ar環(huán)氧纏繞殼體 。 ? 前蘇聯(lián)的 SS2 SS25鐵路和公路機動洲際導(dǎo)彈各級固體發(fā)動機和法國的 M4導(dǎo)彈的 402K發(fā)動機也都采用了芳綸殼體 。 ? 除戰(zhàn)略導(dǎo)彈外 ， 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和航天頂級發(fā)動機 、 衛(wèi)星變軌固體發(fā)動機也都有采用芳綸殼體的 。 ? 芳綸／環(huán)氧復(fù)合材料還大量應(yīng)用于制造先進的飛機 。 應(yīng)用的部位有發(fā)動機倉 、 中央發(fā)動機整流罩 、 機翼與機身整流罩 、 機翼前緣 、襟翼 、 方向舵和升降舵后緣 、 安定面翼尖 、貨艙襯壁 、 天花板 、 應(yīng)急出口門和窗 、 發(fā)動機調(diào)節(jié)系統(tǒng)管道等 。 在直升飛機上用作機身外蒙皮 、 旋翼 、 螺旋槳和雷達天線罩等 。 ? 比強度和比模量都較優(yōu)等鋁合金板高 ，疲勞壽命是鋁的 100～ 1000倍 ， 阻尼和耐噪音性能也較鋁好 ， 是一種極有前途的航空材料 。 （ 2） 艦船中的應(yīng)用主要是用于游艇 、賽艇 、 帆船 、 小型漁船 、 救生艇 、充氣船 、 巡邏艇的艇殼材料 ， 用于制造戰(zhàn)艦及航空母艦的防護裝甲以及用于建造聲納導(dǎo)流罩等 。 （ 3）汽車工業(yè)中的應(yīng)用 ? 用作橡膠輪胎的簾子線 、 高壓軟管 、 排氣管 、 摩擦材料和剎車片 、 三角皮帶 、 同步齒輪帶等傳動帶 、 大型運輸車和冷藏車的車廂 。 用芳綸／環(huán)氧全纏熱塑性塑料高壓氣瓶比鋼氣瓶減重一半以上 ， 并且安全可靠 ， 不會產(chǎn)生殺傷性的金屬碎片 。 瑪莎拉蒂 MC12 瑪莎拉蒂 MC12 MC12的車身完全是由碳纖維構(gòu)成，其底盤是由碳纖維和諾梅克斯組成的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。 2．防彈制品 （ 1） 硬質(zhì)防彈裝甲板 芳綸 /金屬復(fù)合板以及芳綸 /陶瓷復(fù)合裝甲板已廣泛用于防彈裝甲車 、 防彈運鈔車 、 直升飛機防彈板 、 戰(zhàn)艦裝甲防護板 。 也可用作防彈頭盔 。 （ 2） 軟質(zhì)防彈背心 第一代防彈芳綸是 Kevlar－ 2
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