浅谈芳纶纤维的发展趋势

     1995年世界对位芳纶的产量约4.2万吨，2005年预计达到5.5万吨;1995年我国对位芳纶的年用量是50吨，2006年估计为3000吨;而世界对位芳纶需求量的年增长率约为10%。近年来，随着世界经济和科技的快速发展，对位芳纶的用途不断扩展，尤其在复合材料、轮胎橡胶、建筑和电子通讯领域的应用进展显著。经过40年的研究开发，对位芳纶从少量应用于军工、航天的特殊材料将发展成为在工业和民用领域也广泛使用的标准材料。不仅如此，当前对位芳纶改性和差别化研究活跃也预示芳纶正在快速成为一类通用材料的发展趋势。 对位芳纶的理论强度为30GPa，而目前其能够做到的实际强度仅为3～5GPa。芳纶的压缩强度、耐疲劳强度、弯曲模量、耐水耐光性能及表面粘合力均不够理想。同时，不断创新的高性能纤维如PBO、聚酰亚胺、高强高模聚乙烯和碳纤维等对芳纶纤维构成有力竞争。这些问题和不足将引导对位芳纶生产技术和应用技术的发展趋势。进一步弄清芳纶聚集态结构;通过共聚改性提高芳纶的性能，改善加工生产条件，降低生产成本;通过表面改性处理、混杂纤维及新型成型技术使芳纶适应各种用途，提高使用性能，降低应用成本等都是未来一段时期的主要技术研发方向。

   芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，具有质地柔软，密度小，高强度，高模量，耐高温特点，可在220度使用10年以上，在560度的温度下，不分解，不融化。其强度是钢丝的5 —6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2 —3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的五分之一左右，是航天，航空，国防，电子，化工开发等高科技领域的重要基础材料。

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浅谈芳纶纤维的刻蚀改性技术

   刻蚀改性技术是通过化学的或物理的技术处理芳纶纤维，使其表面层的形貌、结构、极性产生变化，有利于复合材料基体树脂的锚合和浸润，从而提高界面的粘合强度。刻蚀改性技术包括化学反应刻蚀和低温等离子体刻蚀。  

   通过某些化学物质处理芳纶纤维，使芳纶表面的酰胺键水解。一方面，形成粗糙表面，增加了基体树脂对芳纶表面的啮合力；另一方面，在芳纶表面形成极性基团如－COOH、－NH2、－OH等，提高了树脂基体对芳纶表面的润湿性，增强了与反应性基体树脂的键合作用。常用的化学刻蚀剂有酰氯类、酸碱类。  

   低温等离子体中的高能电子及离子作用于芳纶表面引发聚合物自由基反应，包括芳纶纤维表面的裂解、氧化、歧化及耦合等反应，可以在芳纶表面增加粗糙程度、产生极性基团、提高润湿能力，从而提高界面的粘合强度。在氨气中经5分钟的低温等离子体处理，芳纶/环氧复合材料的层间剪切强度和冲击强度分别提高了60％和50％。