聚對苯甲酰胺性能及應(yīng)用介紹
http://www.dcyhziu.cn 2007/6/18 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng) 【字體：
】
】
聚對苯甲酰胺
英 文 名 Poly(p-benzamide)，簡稱PBA
化學(xué)結(jié)構(gòu)
�。ㄒ唬┌l(fā)展史
美國杜邦公司于1916年首先介紹芳族聚酰胺-聚間苯二甲酰間苯二胺（Nomex）纖維，1970年介紹了聚對苯酰胺（Fibre B或PRD-49），1972年又介紹了較韌性的聚1，4-苯撐對苯二酰胺（Kevlar 49）纖維，分析表明Kevlar纖維為代表。
1977年我國開始研制聚對苯酰胺，1990年上海市合成樹脂研究所完成年產(chǎn)3噸中試鑒定。
�。ǘ┲饕a(chǎn)方法
1.樹脂生產(chǎn)
以對氨基苯甲酸為單位、N-甲基吡咯烷酮為溶劑，在催化劑、助催化劑存在和80～90℃的條件下，反應(yīng)3小時(shí)。然后，將物料沉析到酒精中，用水洗滌樹脂，干燥，即可得到紡絲用樹脂。樹脂的特性粘度控制在1.8～2.2范圍內(nèi)。
2.液晶漿液的制備
將芳綸-I樹脂溶解在含有4～6%助溶劑的有機(jī)溶劑（二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮）中，聚合物濃度控制在9～10%左右，即可得到光學(xué)上各向異性的液晶漿液。
3.濕法紡絲
將上述液晶漿液過濾，置于貯料筒中脫泡24小時(shí)，紡絲液經(jīng)紡絲計(jì)量泵計(jì)量后，再經(jīng)過濾器送至噴絲頭，通過Φ0.05～0.08×500～1000孔紡絲帽，以每分鐘10～20米的速度從噴絲孔噴入到凝固浴中。凝固浴為20～40%的有機(jī)溶劑水溶液，溫度為40～50℃。從凝固出來的纖維經(jīng)水充分洗凈，干燥后，即得芳綸-I原絲。原絲在惰性氣體中（3～5升/分，500～550℃）熱處理3～5秒，即得到芳綸-I纖維。
（三）理化性能
1.物理性能
纖維色澤：淡黃色
相對密度：1.4655g/cm3
復(fù)絲旦度：1000～1500旦
細(xì)度：1.0～1.5旦
復(fù)絲強(qiáng)度：2337～2585Mpa
伸長率：1.5～2.5%
彈性模量：＞147Gpa
芳綸-I性能接近Kevlar-149的性能，兩者比較如表
2.熱性能
芳綸-I與Kevlar-49浸漬環(huán)氧樹脂后耐熱穩(wěn)定性相近，未涂環(huán)氧樹脂則芳綸-I的熱穩(wěn)定性優(yōu)于Kevlar-49。
芳綸-I在280℃空氣中恒溫老化100小時(shí)，性能基本沒有變化。
芳綸-I在320℃的恒溫?zé)崂匣阅芤姳?
�。ㄋ模⿷�(yīng)用領(lǐng)域
聚對苯酰胺纖維是一種高強(qiáng)度、高模量、低密度的芳核酰胺纖維。其纖維密度（1.42～1.46g/cm3為玻璃纖維的60%，為碳纖維的80%，拉伸強(qiáng)度3.4～4.1Gpa，拉伸模量82.7～137.9Gpa，壓縮強(qiáng)度僅為拉伸強(qiáng)度的20%，顯示出延展性，可以壓縮和彎曲，能夠吸收能量。它廣泛用于熱塑性塑料和熱固性塑料的增強(qiáng)，是尖端復(fù)合材料的高效增強(qiáng)劑。典型應(yīng)用包括：
1.導(dǎo)彈、核武器、宇航等軍用復(fù)合材料�？纱蠓葴p輕自重，提高射程和載荷能力。
2.利用其超剛性、低密度性能，用其復(fù)合材料作雷達(dá)罩及天線骨架。
3.用其復(fù)合材料做飛機(jī)的地板材料、整流罩、機(jī)體門窗、內(nèi)裝飾等結(jié)構(gòu)材料。
4.利用其高強(qiáng)度和低伸長率特性作光纜、電纜、海洋電纜等的增強(qiáng)骨架材料。
5.體育器材。成功地用以制作賽艇、槳、羽毛球拍等。
6.各種高溫、耐磨的盤根、剎車片等。
7.橡膠制品。用以制作超高壓管、齒型帶、三角帶等。
英 文 名 Poly(p-benzamide)，簡稱PBA
化學(xué)結(jié)構(gòu)
�。ㄒ唬┌l(fā)展史
美國杜邦公司于1916年首先介紹芳族聚酰胺-聚間苯二甲酰間苯二胺（Nomex）纖維，1970年介紹了聚對苯酰胺（Fibre B或PRD-49），1972年又介紹了較韌性的聚1，4-苯撐對苯二酰胺（Kevlar 49）纖維，分析表明Kevlar纖維為代表。
1977年我國開始研制聚對苯酰胺，1990年上海市合成樹脂研究所完成年產(chǎn)3噸中試鑒定。
�。ǘ┲饕a(chǎn)方法
1.樹脂生產(chǎn)
以對氨基苯甲酸為單位、N-甲基吡咯烷酮為溶劑，在催化劑、助催化劑存在和80～90℃的條件下，反應(yīng)3小時(shí)。然后，將物料沉析到酒精中，用水洗滌樹脂，干燥，即可得到紡絲用樹脂。樹脂的特性粘度控制在1.8～2.2范圍內(nèi)。
2.液晶漿液的制備
將芳綸-I樹脂溶解在含有4～6%助溶劑的有機(jī)溶劑（二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮）中，聚合物濃度控制在9～10%左右，即可得到光學(xué)上各向異性的液晶漿液。
3.濕法紡絲
將上述液晶漿液過濾，置于貯料筒中脫泡24小時(shí)，紡絲液經(jīng)紡絲計(jì)量泵計(jì)量后，再經(jīng)過濾器送至噴絲頭，通過Φ0.05～0.08×500～1000孔紡絲帽，以每分鐘10～20米的速度從噴絲孔噴入到凝固浴中。凝固浴為20～40%的有機(jī)溶劑水溶液，溫度為40～50℃。從凝固出來的纖維經(jīng)水充分洗凈，干燥后，即得芳綸-I原絲。原絲在惰性氣體中（3～5升/分，500～550℃）熱處理3～5秒，即得到芳綸-I纖維。
（三）理化性能
1.物理性能
纖維色澤：淡黃色
相對密度：1.4655g/cm3
復(fù)絲旦度：1000～1500旦
細(xì)度：1.0～1.5旦
復(fù)絲強(qiáng)度：2337～2585Mpa
伸長率：1.5～2.5%
彈性模量：＞147Gpa
芳綸-I性能接近Kevlar-149的性能，兩者比較如表
2.熱性能
芳綸-I與Kevlar-49浸漬環(huán)氧樹脂后耐熱穩(wěn)定性相近，未涂環(huán)氧樹脂則芳綸-I的熱穩(wěn)定性優(yōu)于Kevlar-49。
芳綸-I在280℃空氣中恒溫老化100小時(shí)，性能基本沒有變化。
芳綸-I在320℃的恒溫?zé)崂匣阅芤姳?
�。ㄋ模⿷�(yīng)用領(lǐng)域
聚對苯酰胺纖維是一種高強(qiáng)度、高模量、低密度的芳核酰胺纖維。其纖維密度（1.42～1.46g/cm3為玻璃纖維的60%，為碳纖維的80%，拉伸強(qiáng)度3.4～4.1Gpa，拉伸模量82.7～137.9Gpa，壓縮強(qiáng)度僅為拉伸強(qiáng)度的20%，顯示出延展性，可以壓縮和彎曲，能夠吸收能量。它廣泛用于熱塑性塑料和熱固性塑料的增強(qiáng)，是尖端復(fù)合材料的高效增強(qiáng)劑。典型應(yīng)用包括：
1.導(dǎo)彈、核武器、宇航等軍用復(fù)合材料�？纱蠓葴p輕自重，提高射程和載荷能力。
2.利用其超剛性、低密度性能，用其復(fù)合材料作雷達(dá)罩及天線骨架。
3.用其復(fù)合材料做飛機(jī)的地板材料、整流罩、機(jī)體門窗、內(nèi)裝飾等結(jié)構(gòu)材料。
4.利用其高強(qiáng)度和低伸長率特性作光纜、電纜、海洋電纜等的增強(qiáng)骨架材料。
5.體育器材。成功地用以制作賽艇、槳、羽毛球拍等。
6.各種高溫、耐磨的盤根、剎車片等。
7.橡膠制品。用以制作超高壓管、齒型帶、三角帶等。
|
|
相關(guān)鏈接
|
|