聚对苯二甲酰对苯二胺的应用
概述[1]
聚对苯二甲酰对苯二胺为对苯二胺与对苯二甲酰氯缩合聚合而成的全对位聚芳酰胺,具有刚性链结构。它能形成各向异性的高分子液晶溶液,用于纺丝,可得性能特别优异的高强度、高模量纤维,商品名为Kevlar纤维,中国称为芳纶纤维。在1958年界面缩聚研究初期,已有关于这种全对位聚芳酰胺合成的报道。70年代初,采用在强极性酰胺类溶剂中进行低温溶液缩聚,才合成高分子量的聚合物。
性能特点[2]
在现存高性能纤维中,聚对苯二甲酰对苯二胺是综合性能最佳有机纤维,其杰出性能特色是耐高温、高强和高模;同时它还拥有耐磨、阻燃、防割、抗疲劳和柔韧性好等优点,以下部分将详细介绍:
力学性:高强度和高模量是聚对苯二甲酰对苯二胺纤维最重要的力学性能。例如,Kevlar纤维的强度为钢丝的3倍,约为涤纶丝的4倍;其初始模量约为涤纶丝的4~10倍,比尼龙丝高10倍以上。
2)热性能:聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的另一个特色是耐高温。如表1所示,聚对苯二甲酰对苯二胺的玻璃化转变温度和热分解温度分别高于270℃和430℃。
3)阻燃性:聚对苯二甲酰对苯二胺拥有比较高的燃烧温度和LOI(极限氧指数)值,500~600℃的高温很难将其点燃,属于性能优异的阻燃材料,表1的数据证实了上述观点。
4)耐气候性:聚对苯二甲酰对苯二胺对紫外线和电子射线极为敏感,可见光对其影响程度较小。波长300~450nm的光易被聚对苯二甲酰对苯二胺吸收,造成分子链中的酰胺基团裂解,导致材料性能下降。
5)抗蠕变性能:由于聚对苯二甲酰对苯二胺拥有高结晶性和单向性,所以它的蠕....
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