聚芳酰胺是芳香族聚酰胺的總稱。由于其分子鏈剛性,具有高耐熱、高熔融溫度、高強度和高耐化學性質,主要用作纖維。
聚芳酰胺的制備方法
1、以對氨基甲酰氯鹽酸鹽或間氨基苯甲酰氯鹽酸鹽或對亞硫酰胺基苯甲酰氯為原料,在含氯化鋰的有機極性溶劑(如二甲基乙酰胺)中,經底本溶液縮聚而得。
2、以吡啶的N-磷酸鹽為催化劑,在含氯化鋰的有機極性溶劑中,由對氨基甲苯酸直接縮聚而得。
所得的聚合物液可直接紡絲,或將高聚物沉淀,分離,制成粉末狀高聚物后,在溶于含氯化鋰的酰胺系溶劑(如二甲基乙酰胺)中配成各向異性紡絲液,再經干法、濕法或干濕法紡絲。初生纖維經水洗、干燥后,在500~600℃熱管中加張力熱處理,即得到對氨基苯甲酸縮聚成的纖維,相對密度1.45,強度1.50~1.94N/tex,伸長率約2%,模量88.30~91.83N/tex,熔融溫度約為500℃,耐熱性好,在300℃中暴露75小時后,強度保持率為67%,模量保持率為92%,可作復合材料的增強體。以間氨基苯甲酰氯鹽酸鹽為單體,二甲基乙酰胺為溶劑,經低溫溶液縮聚,干法或濕法紡絲制得的纖維,強度0.51N/tex,伸長率10%,模量10.41N/tex,耐熱性熱穩定性良好,300℃的強度0.26N/tex,伸長率7.5%,模量7.85伸長率,在300℃下放置數周或在400℃下加熱1小時后仍穩定,在500℃下加熱1分鐘后,強度不變,零強度溫度480℃,此外,還具有良好的耐腐蝕和耐輻射性能。
聚芳酰胺的應用
最早開發的品種是由間苯二胺和間苯二甲酰氯合成的聚間苯二甲酰間苯二胺,它可在二甲基乙酰胺溶劑中紡絲,稱為HT-1纖維,國外商品名 Nomex。其分解溫度達 370℃,纖維強度0.049牛頓/旦,伸長率 30%。它具有耐高溫、耐輻射、耐化學腐蝕、高溫絕緣性、耐燃抗熖,用于防燃工作服、飛行服、高溫工業濾材、電器絕緣紙、絕熱氈等。
聚對苯甲酰胺(聚對苯二甲酰對苯二胺,簡稱PPD-T)是全對位結構的聚芳酰胺,屬于溶致性液晶高分子,可加工成纖維,具有高強度、高模量、高耐溫特點,綜合性能優于 Nomex,亦用于紡絲。國際商品名Kevlar(DU Pont公司產品),B纖維,中國商品名芳綸。芳綸纖維是一種質輕高強度的樹脂基復合材料的增強體,并且對脆性基體有明顯的增韌作用。價格比碳纖維級碳化硅纖維便宜。
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