二、芳綸制備方法（一）對(duì)位芳綸PPTA制備方法低溫溶液縮聚法合成PPTA聚合物是目前世界上最為成熟的工藝方法，PPTA纖維的制備方法為:首先將對(duì)苯二胺(PPDA)和對(duì)苯二甲酰氯(T...

二、芳綸制備方法

（一）對(duì)位芳綸PPTA制備方法

低溫溶液縮聚法合成PPTA聚合物是目前世界上最為成熟的工藝方法，PPTA纖維的制備方法為:首先將對(duì)苯二胺(PPDA)和對(duì)苯二甲酰氯(TPC)通過(guò)低溫溶液縮聚得到PPTA聚合物，然后將這種聚合物溶解在濃硫酸中，采用干噴濕法紡制成PPTA纖維。

（二）間位芳綸PMIA制備方法

PMIA的合成是由間苯二甲酰氯和間苯二胺通過(guò)低溫縮聚反應(yīng)聚合而成，間位芳綸可采用干法紡絲、濕法紡絲或干噴濕紡法制得。PMIA的反應(yīng)式如下所示。

PMIA制備流程

（三）芳綸Ⅲ樹(shù)脂制備

芳綸Ⅲ是將第三單元體即5(6)-胺基-2-(4-胺基苯基)苯并咪唑引入PPTA的大分子鏈上進(jìn)行共縮聚，并改進(jìn)了纖維成形加工工藝，從而得到一種含有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的新型三元共聚聚酰胺纖維。芳綸Ⅲ樹(shù)脂是將第三單元體(M3)引入縮聚反應(yīng)中，部分代替PPDA與TPC在低溫溶液中進(jìn)行縮聚反應(yīng)而得到的三元共聚物，且在此聚合反應(yīng)中需加入強(qiáng)極性溶劑N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)和助溶劑氧化鋰(LiCl)，其生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)下圖。芳綸Ⅲ樹(shù)脂原液再經(jīng)過(guò)紡絲和熱處理兩步成形工藝制成芳綸Ⅲ。芳綸Ⅲ具有高強(qiáng)高模、耐酸堿試劑腐蝕性、超強(qiáng)耐高溫性、電絕緣性等特點(diǎn)，同對(duì)位芳綸類(lèi)似，可應(yīng)用于高強(qiáng)度，耐高溫?zé)g等構(gòu)件的制造。

芳綸Ⅲ生產(chǎn)工藝流程

三、芳綸纖維的應(yīng)用

（一）航空航天領(lǐng)域

芳綸纖維強(qiáng)度高、并具有一定的耐腐蝕性，可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體及飛機(jī)、航天器的機(jī)身、主翼、尾翼等結(jié)構(gòu)件的制造。隨著航天材料要求越來(lái)越苛刻，芳綸纖維逐漸由承受沖擊力的結(jié)構(gòu)部件發(fā)展到二次結(jié)構(gòu)材料，如機(jī)艙門(mén)窗、整流罩體表面以及機(jī)內(nèi)天花板、隔板、艙壁、行李架、座椅等。其實(shí)芳綸纖維在飛機(jī)上的廣泛應(yīng)用還與芳綸纖維質(zhì)量輕的特點(diǎn)密不可分，有資料記載，采用芳綸纖維復(fù)合材料可使飛機(jī)減重30%。

（二）軍事領(lǐng)域

芳綸纖維堅(jiān)韌耐磨用于制造坦克裝甲車(chē)，經(jīng)得起反復(fù)撞擊，大大提高其防護(hù)性能。若采用玻璃鋼，防護(hù)性能相當(dāng)時(shí)質(zhì)量比用kevlar材料重一半，且韌性不如kevlar層壓薄板好。綜合kevlar薄板與鋼裝甲的性能優(yōu)勢(shì)，采用“鋼—芳綸—鋼”型復(fù)合裝甲，可以對(duì)700mm厚的反坦克導(dǎo)彈甚至中子彈都具有一定的防護(hù)能力。kevlar層壓薄板與鋼鋁板的復(fù)合裝甲，廣泛用于坦克、裝甲車(chē)、核動(dòng)力航空母艦及軍艦的防彈板。

在防彈背心和頭盔中，加入適量芳綸纖維，可使體積和質(zhì)量減少的同時(shí)防彈效果提高40%，將逐步取代老式尼龍背心和罐性鋼盔。采用芳綸無(wú)緯布與高性能聚乙烯薄膜制成的軟質(zhì)高檔防彈背心，防彈性能和耐熱性均優(yōu)于聚乙烯纖維。

（三）建筑領(lǐng)域

芳綸纖維復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域主要是充當(dāng)增強(qiáng)材料使用，用芳綸纖維增強(qiáng)水泥，可獲得輕質(zhì)高強(qiáng)的結(jié)構(gòu)件，有效防止水泥制品開(kāi)裂；同時(shí)芳綸纖維韌性好，可加工成布、索、編織成鋼筋狀，作為水泥增強(qiáng)骨架材料，質(zhì)量輕強(qiáng)度高，耐腐蝕、抗剪切。國(guó)外研究開(kāi)發(fā)用芳綸纖維增強(qiáng)膠粘層壓木梁的技術(shù)，采用低級(jí)木材取代高級(jí)貴重木材而極大地降低成本，性能不比鋼筋水泥構(gòu)件差且降低了成本。此項(xiàng)技術(shù)在歐美國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)研究開(kāi)發(fā)較多，應(yīng)用前景廣闊。

（四）安全防護(hù)領(lǐng)域

個(gè)體防護(hù)裝備的阻燃耐高溫性能是保障人員安全的重要條件。隨著材料科學(xué)技術(shù)及紡織加工技術(shù)的發(fā)展，阻燃防護(hù)服已經(jīng)由暫時(shí)性阻燃整理、半耐久性阻燃整理逐步發(fā)展為耐久性阻燃整理以及本質(zhì)阻燃材料的應(yīng)用。

（五）橡膠補(bǔ)強(qiáng)領(lǐng)域

由于橡膠的彈性大，彈性模量較低，在外力作用下極易產(chǎn)生變形，因此很多橡膠制品都必須用纖維材料或金屬材料作為骨架。以芳綸制成的簾子布、線(xiàn)繩、紗線(xiàn)、帆布、整體帶芯、直經(jīng)直緯織物等被用作輪胎、動(dòng)力傳動(dòng)膠帶、物料輸送膠帶、膠管的骨架材料。

（六）環(huán)保領(lǐng)域

芳綸具有優(yōu)異的耐熱性、阻燃性和化學(xué)穩(wěn)定性，可在高溫惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期工作，是加工耐高溫過(guò)濾袋的理想材料，用于鋼鐵、水泥、炭黑等空氣污染較重領(lǐng)域的高溫?zé)焿m過(guò)濾。由芳綸1313纖維所織成的非織造布具有非常好的過(guò)濾粉塵性質(zhì)，例如：380g/m²的間位芳綸非織造布作為高溫過(guò)濾布具有較滌綸布530 g/m²及腈綸布600 g/m²更好的過(guò)濾性質(zhì)。在袋式除塵領(lǐng)域，對(duì)于間位芳綸濾袋，在廢氣溫度不超過(guò)200℃，濕度6%，SO₂的含量為100ppm的情況下，使用壽命超過(guò)兩年。

（七）電子電氣材料領(lǐng)域

芳綸纖維強(qiáng)度高，可用于光纖加工，當(dāng)光纖受拉力時(shí)不會(huì)因伸長(zhǎng)變形而影響光的傳輸；若將芳綸纖維與碳纖維復(fù)合加工，可用于制作高電壓裝置中降低電場(chǎng)的材料；利用芳綸短切纖維優(yōu)異的耐磨和非磨耗表面特性，可用于制作電子電器設(shè)備上用的制動(dòng)器(閘)、離合器、斷路器等。還可與天然云母片結(jié)合用作耐熱性電機(jī)的絕緣材料。

纖維介電系數(shù)低及電磁波透過(guò)率好的性能特點(diǎn)，可制作雷達(dá)天線(xiàn)防護(hù)罩，再加上芳綸纖維密度低，加入后復(fù)合材料的整體厚度降低30%，電磁波透過(guò)率提高10%；結(jié)合芳綸纖維線(xiàn)膨脹系數(shù)低的優(yōu)勢(shì)可與陶瓷匹配，將芳綸與環(huán)氧、酚醛、聚酰亞胺等樹(shù)脂復(fù)合制成層壓基板抗熱脹冷縮效果好。

（八）運(yùn)動(dòng)器材領(lǐng)域

充分利用芳綸耐高溫、耐疲勞等特性，制作運(yùn)動(dòng)條件苛刻的拳擊手套、登山鞋靴、賽車(chē)車(chē)體、賽馬頭盔等，還可用于制作球拍、滑雪板、滑雪桿、雪橇、弓箭、弓弦、釣魚(yú)竿、風(fēng)箏骨架、高爾夫球棍、賽艇等。