芳纶是芳香族聚酰胺类纤维的通称,是由美国杜邦公司最先研制和生产的,我国称为芳纶1414。早开发于20世纪60年代初,1962年美国杜邦公司率先研制出商品名为“Nomex”的间位芳纶即芳纶1313,并于1967年开始工业化生产;1966年又研制出商品名为“Kevlar”高性能的对位芳纶,即芳纶1414,并于1971年开始工业化生产。目前全球从事芳纶1414生产的厂家主要有美国杜邦公司(Kevlar)日本帝人等。
芳纶1414外观呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线,实际上是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。由于其分子链 沿长度方向高度取向,并且具有极强的链间结合力,从而赋予芳纶1414空前的高强度、高模量和耐高温特性。芳纶1414的发现被认为是材料界发展的一个的重要里程碑。芳纶1414有极高的强度,大于23克/旦,是优质钢材的5~6倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而重量仅为钢材的1/5。 芳纶1414的大分子刚性极佳,链缠结少,取向度、结晶度高,分子链几乎处于完全伸直状态,这种结构使纤维表现出良好的强度、模量及热稳定性。纤维密度小,只有钢丝的1/5。芳纶1414的连续使用温度范围极宽,在-196℃至204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0,在560℃的高温下不分解不熔化,耐热性更胜芳纶1313一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长,因而赢得“合成钢丝”的美誉。
芳纶1414的应用领域:
1、增强材料
芳纶1414具有轻质、高强度、高模量、耐腐蚀、不导电和耐高温、阻燃等优异特性。可以用于轮胎帘子布加强、轮胎增强、高强度缆绳、光缆增强、胶管、皮带骨架材料,芳纶1414应用于机械橡胶产品具有极高的粘合力 极易抗疲劳 尺寸稳定 耐高温 抗化学药品芳纶可使用在松套式架空光缆、全介质自承式光缆、无金属防弹光缆 铠装软光缆。
2、个体防护
芳纶1414制品适用于高强度、耐拉伸、抗撕裂、防穿刺及耐高温等特殊场合。传统防弹衣的防弹层用金属陶瓷等材料填充,而用芳纶1414纤维作为填充物的防弹衣不仅防弹性能没有下降 而且衣体更轻更柔更舒适,更便于士兵远途作战。可以用在防弹衣、头盔、护心板、防割手套和护腕、耐高温手套和服装、运动服和一些特殊环境下穿的服装。
3、复合材料
芳纶1414的超刚性、低密度特性适于加工增强复合结构材料,大幅度减轻重量,增加有效负荷。用在飞机驾驶舱、发动机罩、雷达罩、天线、游艇船舶、汽车外壳、风机叶片、电路基板、树脂涂覆材料。 质量轻,强度高,模量高,耐冲击,耐磨耗用于航天航空结构件增强,造船,高速列车厢内隔板,压力容器,集装箱结构,运动及休闲器具,塑料添加剂,土木工程,混凝土加固。
4、摩擦密封
芳纶1414可替代有致癌物质的石棉,制造耐高温、耐摩擦和密封材料。例如刹车片、离合器片、变速箱摩擦片密封垫片、盘根、运动器材及其它器械。
5、适于制造各种高强度低重量的运动器材等。高尔夫球杆、网球拍子/线、滑雪用具、赛车头盔、钓鱼杆等。
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