對位芳綸在復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用

邱召明，劉曉麗，王忠偉，李春霞

（煙臺泰和新材料股份有限公司，山東 煙臺 264006）

對位芳綸在復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用

邱召明，劉曉麗，王忠偉，李春霞

（煙臺泰和新材料股份有限公司，山東 煙臺 264006）

介紹了對位芳綸的發(fā)展現(xiàn)狀及性能特點(diǎn)，以及在航空航天、防護(hù)/武器裝備、汽車工業(yè)、造船產(chǎn)業(yè)、體育運(yùn)動器材等領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)分析了對位芳綸在復(fù)合材料制備過程中應(yīng)注意合理選擇纖維基材，提高纖維在基體中的分散性，提高纖維界面活性，提高芳綸復(fù)合材料的抗老化性能等有關(guān)事項(xiàng)和建議。

對位芳綸；復(fù)合材料；應(yīng)用

1 芳綸及其特性

目前，全球產(chǎn)業(yè)化的3 大類芳香族聚酰胺纖維分別為間位芳綸（又稱芳綸1313）（分子結(jié)構(gòu)見圖1）、對位芳綸（又稱芳綸1414）（分子結(jié)構(gòu)見圖2）和共聚改性芳綸（又稱芳綸III）（分子結(jié)構(gòu)圖3）。由于芳綸為國防戰(zhàn)略性物資，目前其制備技術(shù)主要掌握在中、美、日、韓等國家。這3種芳綸的全球代表性品牌見表1。

圖1 間位芳綸分子結(jié)構(gòu)式

圖2 對位芳綸分子結(jié)構(gòu)式

由于芳香族聚酰胺高分子鏈上具有大量的剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)及強(qiáng)的酰胺化學(xué)鍵，賦予芳綸突出的穩(wěn)定性，具體表現(xiàn)在以下方面：

⑴ 長效耐溫：芳綸在-196～204 ℃環(huán)境溫度下性能非常穩(wěn)定，可長時(shí)間使用，即使在300 ℃高溫也可保持較好的力學(xué)性能；

⑵ 本質(zhì)阻燃：芳綸的極限氧指數(shù)（LOI）＞29%，在空氣中不能持續(xù)燃燒；即使在特殊環(huán)境中燃燒也會迅速碳化，形成隔熱層，阻止進(jìn)一步燃燒；

⑶ 高強(qiáng)度：普通對位芳綸的比強(qiáng)度（強(qiáng)度與密度的比值）高達(dá)2.0×105m，是鋼絲比強(qiáng)度（2.45×104m ）的8 倍；……