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新型纺织纤维系列知识-2芳香族聚酯纤维

   日期:2012-10-03     来源:坯布    作者:坯布网    浏览:711    评论:0    
核心提示:新型纺织纤维系列知识-2芳香族聚酯纤维 由于芳纶1414纤维结构中芳酰胺分子束沿纤维轴高度有序排列,因此强度和弹性模量很高,分
                                           新型纺织纤维系列知识-2芳香族聚酯纤维
 
   由于芳纶1414纤维结构中芳酰胺分子束沿纤维轴高度有序排列,因此强度和弹性模量很高,分别为194~221cN/dtex和4634~8650cN/dtex,是目前使用的有机纤维中强度最高的,为涤纶的6倍,是聚酰胺纤维的11倍。这种纤维温度适应性好,热稳定性高,热收缩率低(150℃下为0),玻璃化温度345℃左右,不熔融,有自熄性,在200℃下使用强度仍能达132cN/dtex,弹性模量2648cN/dtex,在-45℃下还能保持通常的强韧性和尺寸稳定性,其收缩率与蠕变性接近无机纤维,耐疲劳性优于聚酯纤维,但耐光性和压缩强度较差,且难以染色。纤维呈淡黄色。
芳纶1414作为出色的高强度纤维,主要用于以下领域:土木建筑领域:土工布,替代钢筋增强混凝土,实现构件轻量化,不导电,耐腐蚀,抗震性能好;交通运输领域:航空航天器,纤维增强材料,符合轻量化要求;轮胎帘子线,延长使用寿命;传统行业:缆绳类、编织袋类、篷布、耐热帆布、过滤布等;防弹织物,替代传统的钢板防弹衣。

  芳香族聚酯纤维是通过高分子液晶纺丝而制得的高性能纤维,利用各种不同的单体共聚可得到不同的产品,目前产业化的只有Celanese公司与Kuraray(可乐丽)公司合作在日本生产的Vectran。
芳香族聚酯纤维结构与芳纶1414相似,纤维大分子呈刚性、伸直链结构,纤维强度和模量与芳纶1414纤维相似,但吸水率极低,耐水性优于芳纶1414,干、湿环境中物性差异小,尺寸稳定性强,耐热性可与芳纶1414相媲美,耐磨损性好,耐化学试剂特别是耐酸性优异。
   芳香族聚酯纤维主要以长丝、短纤维和湿法非织造布等形式用于产业用纺织品领域:增强纤维材料,可与橡胶和树脂复合,生产高性能复合材料;高温防护服、手套等安全用品,耐切割性好;耐高温耐腐蚀的工业过滤布;鱼网、船用缆绳、远洋捕鱼网、养殖业围网,强度大,使用寿命长,且可轻量化;体育器材的增强材料,如网球拍、头盔、雪橇等。

芳香族杂环类纤维
   芳香族杂环类纤维是在芳纶1414的分子结构中引入杂环基团,限制分子构相的伸张自由度,增加主链上的共价键结合能,以大幅度提高纤维的模量、强度和耐热性而得到的新型芳香族高性能纤维。主要品种有聚对苯撑苯并双噁唑纤维(PBO纤维)、聚2,2'-间苯撑-5,5'-二苯并咪唑(简称聚苯并咪唑纤维,即PBI纤维)、聚2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑纤维(PIPD纤维,简称“M5”)等。
  
PBO纤维
   PBO纤维取向度和结晶度高,纤维经加热后结构进一步致密,结晶也更完整,使纤维的强度、模量、耐热性和难燃性都比一般有机高性能纤维好得多,强度和模量甚至超过了碳纤维和钢纤维,其在火焰中不燃烧、不收缩,且仍非常柔软,是十分优异的耐热纺织材料。
   PBO纤维的主要用途如下:耐热的产业用纺织品:高温耐热的过滤织物、消防服、铝材玻璃业的耐热毡垫、赛车运动服、防弹背心、头盔等;纤维增强材料:轮胎、胶管、运输带、航空航天器材、新型交通工具等。
PIPD(M5)纤维性质类似于PBO纤维,纤维具有较高的抗剪切和横向模量以及优于PBO纤维的抗轴向压缩性能。

PBI纤维
   PBI纤维具有很多突出的特性:可耐850℃以上的高温;耐化学腐蚀性,尤其是在恶劣环境中耐腐蚀性好;阻燃性,尺寸稳定性好;纺织加工性优良,穿着舒适,回潮率13~15%;机械性能优于常规纤维但不突出。PBI纤维的主要用途如下:特殊纺织品(宇航服、飞行服、太空飞船的密封垫、救生衣)、隔热防护材料制品(手套、工作服、输送带)、高温过滤材料、用于制造石墨纤维。
 
其它有机高性能纤维
 聚醚醚酮纤维
   聚醚醚酮(PEEK)是一种重要的热塑性芳香族聚合物,由4,4-二氟苯酮,对苯二酚和碳酸钠在二苯砜溶剂中聚合而得。虽然PEEK是热塑性聚合物,但它的熔点(334 ℃)和玻璃化转变温度(143℃)都较高,因此PEEK纤维具有很多独特性能,主要表现在耐热、抗氧化、耐化学腐蚀、耐水解、耐磨、抗蠕变、抗冲击等方面。例如在200 ℃热空气中28 d后PEEK纤维强度无变化,而间位型芳香族聚酰胺纤维和PET纤维强度损失分别为5 %和70 %,当温度升高至300 ℃时,PEEK纤维强度保持率为90 %,而间位型芳香族聚酰胺纤维为零,PET纤维已熔融。PEEK纤维在耐热织物、防护制品、传送带、过滤材料、复合材料等方面已有较多应用。

聚苯硫醚纤维
   聚苯硫醚(PPS)纤维是由对二氯苯和硫化钠经缩聚而成。PPS纤维熔点约285 ℃,与常规合成纤维相近,不能用作耐高温纤维,将其在204 ℃热空气中分别处理2000、5000和8000h后,其强度保持率分别为90 %、70 %和60%。尽管PPS纤维的极限氧指数约34,但因大分子中硫原子容易被氧化,所以PPS对氧化剂比较敏感,耐光性也较差。PPS纤维耐化学试剂性优异,特别是耐非氧化性酸和热碱液的能力突出。PPS纤维具有良好的纺织加工性能,可用于高温烟道气或特殊热介质的过滤,如在燃煤锅炉中处理150~200 ℃含硫酸性气体以及造纸工业中干燥带、电缆包胶层、复合材料等。

 聚醚酰亚胺纤维
聚醚酰亚胺(PEI)是一种较常用的工程塑料,虽然其耐热性不如PEEK,但原料价格较低。PEI是无定形聚合物,熔纺成形所得纤维的强度和断后延长分别约0.25 N/tex和40%,最高使用温度190℃,极限氧指数达45,高于PEEK和PPS纤维,具有优异的热稳定性、抗氧化性和较好的耐化学试剂性,可用作耐热和耐腐蚀性气体的过滤、防护材料等。明天我们将继续纺织纤维知识的发布,请继续关注锦辉坯布网纺织知识频道:http://www.pibuwang.com/news/list-488.html
 
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