液晶聚芳酯纖維總概

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1、液晶聚芳酯纖維總概1.1高性能纖維高性能纖維是指具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐化學(xué)藥品、耐氣候等性能的纖維，其強(qiáng)度一般大于2.15GPa，模量高于55GPa。由于具有高強(qiáng)度、高模量、優(yōu)異的物理性能、化學(xué)穩(wěn)定性等，世界各國(guó)對(duì)發(fā)展高性能纖維予以高度重視。高性能纖維及其復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)及體育用品等領(lǐng)域。全芳香族聚酰胺纖維：對(duì)位PPTA纖維、間位MPIA纖維剛性鏈全芳香族聚酯纖維：Vectran、Ekonol等有機(jī)纖維芳雜環(huán)類纖維：PBO、PBI等高強(qiáng)、高模聚乙烯纖維（UHMWPE）高強(qiáng)聚乙烯醇纖維（PVA）

2、柔性鏈高性能纖維其它碳纖維無(wú)機(jī)纖維氧化鋁纖維碳化硅纖維其它金屬纖維碳纖維是指化學(xué)組成中碳元素占總質(zhì)量90%以上的纖維。以聚丙烯腈(PAN)www.shuoxun-report.com纖維為碳纖維原絲實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代，目前工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的碳纖維原絲大多數(shù)為PAN纖維。碳纖維由碳元素組成，不燃燒，化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較好的耐化學(xué)性。與樹脂、橡膠、陶瓷、玻璃、金屬?gòu)?fù)合后可制作各種結(jié)構(gòu)材料和絕熱材料，應(yīng)用于宇航的火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機(jī)等高技術(shù)領(lǐng)域，在汽車、機(jī)械、化工、體育、醫(yī)療等行業(yè)的用途也日益擴(kuò)大。日本在宇航

3、級(jí)小絲束碳纖維生產(chǎn)上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。2002年世界高性能碳纖維的生產(chǎn)能力為311萬(wàn)噸，小絲束碳纖維約為2.3萬(wàn)噸，占3/4；大絲束碳纖維約為0.8萬(wàn)噸，占1/4。日本東麗(TORAY)、東邦(TOHO)和三菱(MRC)公司的高性能小絲束碳纖維生產(chǎn)能力為1.75萬(wàn)噸，占世界高性能小絲束碳纖維總生產(chǎn)能力的3/4。3家公司基本上控制了世界高性能小絲束碳纖維的生產(chǎn)。聚丙烯腈(PAN)基大絲束碳纖維的世界總生產(chǎn)能力為8145噸，福塔菲爾(PORTAFIL)、愛(ài)斯奇愛(ài)爾(SGL)、卓爾泰克(ZOLTEK)和阿爾迪拉(ALDILA)公司

4、壟斷了世界聚丙烯腈基大絲束碳纖維的生產(chǎn)。芳綸纖維即芳香族聚酰胺纖維，是以芳香族化合物為原料經(jīng)縮聚紡絲制得的合成纖維。主要品種有聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維和聚間苯二甲酰間苯二胺纖維。芳酰胺纖維是在高性能復(fù)合材料中用量?jī)H次于碳纖維的另一種使用最多的增強(qiáng)纖維。它具有超高強(qiáng)、超高模量、耐高溫和比重輕等特性。其強(qiáng)度比一般有機(jī)纖維高3倍以上，模量是尼龍的10倍，滌綸的9倍。其相對(duì)強(qiáng)度相當(dāng)于鋼絲的6～7，模量約為鋼絲和玻璃纖維2～3倍，而比重只有鋼絲的1/5左右。芳綸纖維具有良好的抗沖擊和耐疲勞性能，有良好的介電性和化學(xué)穩(wěn)定性，耐有機(jī)

5、溶劑、燃料、有機(jī)酸及稀濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，耐屈折性和加工性能好。它可用普通織機(jī)編織成織物,編織后其強(qiáng)度不低于原纖維強(qiáng)度的90%。芳香族聚酰胺纖維首先是由美國(guó)杜邦公司于1965年引入市場(chǎng)的。這種間位取向的芳香族聚酰胺纖維稱作Nomex。上世紀(jì)70年代早期,杜邦公司開發(fā)了第二種產(chǎn)品即對(duì)位芳香族聚酰胺纖維Kevlar，并且此后一直占據(jù)芳綸的首要地位，直到1986年荷蘭Akzo公司的Twaron、1987年日本帝人公司的Technora及俄羅斯的ARMOC纖維的出現(xiàn)，才使Kevlar獨(dú)占體系崩潰。超高分子量聚乙烯纖維(UHMWP

6、E)又叫直鏈聚乙烯纖維或高強(qiáng)高模聚乙烯(HSHMPE)纖維，是由平均相對(duì)分子質(zhì)量在100萬(wàn)以上的聚乙烯紡制而成的纖維。它具有高強(qiáng)度、高模量、良好的耐化學(xué)性和耐候性、高能量吸收性、低導(dǎo)電性、可透過(guò)X射線及一定的防水性等優(yōu)異性能。它在軍事、航天、航海工程和高性能質(zhì)輕復(fù)合材料、體育運(yùn)動(dòng)器械、生物材料等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。1978年荷蘭DSM公司的高級(jí)顧問(wèn)PenningsSmith等人發(fā)明了高強(qiáng)高模聚乙烯纖維并申請(qǐng)專利。通過(guò)采用分子量超過(guò)1×106的高密度聚乙烯,以其稀溶液進(jìn)行凝膠紡絲,經(jīng)拉伸30倍制得。1984年荷蘭DS

7、M公司與日本東洋紡合資建成50t/a的中試工廠,纖維商品名為Dynema。美國(guó)Honeywell公司購(gòu)買了該專利后進(jìn)行了商品化生產(chǎn),其纖維稱為Spectra900、Spectra1000www.shuoxun-report.com,于1988年開始市場(chǎng)開發(fā)與應(yīng)用。日本三井石化公司生產(chǎn)的UHMWPE纖維稱為Tenilon。中國(guó)自1985年開始了UHMWPE纖維的研究，于上世紀(jì)末取得了一系列重大突破，并投入中試及工業(yè)化開發(fā)，其纖維性能已達(dá)到國(guó)際高中等水平并具有自己的特色。如中紡?fù)顿Y發(fā)展有限公司北京同益中特纖技術(shù)開發(fā)公司的孚

8、泰牌UHMWPE纖維的生產(chǎn)能力達(dá)250t/a。1.2液晶聚芳酯1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀液晶高分子分為溶致液晶高分子（簡(jiǎn)稱：LLCP）與熱致型液晶高分子（簡(jiǎn)稱：TLCP）兩類。溶致液晶高分子主要應(yīng)用于纖維制備領(lǐng)域，例如杜邦PPTA，美國(guó)NASA研制PBO。熱致液晶高分子可應(yīng)用于熱塑性塑料與纖維制備領(lǐng)域，在塑料領(lǐng)域有日本住友化工（Sum