聚對苯甲醯胺

發展史

美國杜邦公司於1916年首先介紹芳族聚醯胺-聚間苯二甲醯間苯二胺（Nomex）纖維，1970年介紹了聚對苯醯胺（Fibre B或PRD-49），1972年又介紹了較韌性的聚1，4-苯撐對苯二醯胺（Kevlar 49）纖維，分析表明Kevlar纖維為代表。

主要生產方法

樹脂生產

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3小時。然後，將物料沉析到酒精中，用水洗滌樹脂，乾燥，即可得到紡絲用樹脂。樹脂的特性粘度控制在1.8～2.2範圍內。

液晶漿液的製備

將芳綸-I樹脂溶解在含有4～6%助溶劑的有機溶劑（二甲基乙醯胺或N-甲基吡咯烷酮）中，聚合物濃度控制在9～10%左右，即可得到光學上各向異性的液晶漿液。

濕法紡絲

將上述液晶漿液過濾，置於貯料筒中脫泡24小時，紡絲液經紡絲計量泵計量後，再經過濾器送至噴絲頭，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%的有機溶劑水溶液，溫度為40～50℃。從凝固出來的纖維經水充分洗淨，乾燥後，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。

理化性能

物理性能

相對密度：1.4655g/cm3

復絲旦度：1000～1500旦

細度：1.0～1.5旦

復絲強度：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

熱性能

芳綸-I與Kevlar-49浸漬環氧樹脂後耐熱穩定性相近，未塗環氧樹脂則芳綸-I的熱穩定性優於Kevlar-49。

芳綸-I在280℃空氣中恆溫老化100小時，性能基本沒有變化。

芳綸-I在320℃的恆溫熱老化性能見表

套用領域

聚對苯醯胺纖維是一種高強度、高模量、低密度的芳核醯胺纖維。其纖維密度（1.42～1.46g/cm3為玻璃纖維的60%，為碳纖維的80%，拉伸強度3.4～4.1Gpa，拉伸模量82.7～137.9Gpa，壓縮強度僅為拉伸強度的20%，顯示出延展性，可以壓縮和彎曲，能夠吸收能量。它廣泛用於熱塑性塑膠和熱固性塑膠的增強，是尖端複合材料的高效增強劑。典型套用包括：

1.飛彈、核武器、宇航等軍用複合材料。可大幅度減輕自重，提高射程和載荷能力。

2.利用其超剛性、低密度性能，用其複合材料作雷達罩及天線骨架。

3.用其複合材料做飛機的地板材料、整流罩、機體門窗、內裝飾等結構材料。

4.利用其高強度和低伸長率特性作光纜、電纜、海洋電纜等的增強骨架材料。

5.體育器材。成功地用以製作賽艇、槳、羽毛球拍等。

6.各種高溫、耐磨的盤根、剎車片等。