1.導(dǎo)彈、核武器、宇航等軍用復(fù)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(zhǎng)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。
學(xué) 名 聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺
英 文 名 Poly(P-Phenylene terephthalamide),簡(jiǎn)稱PPTA
化學(xué)結(jié)構(gòu)
(一)發(fā)展史
美國(guó)杜邦公司最早開發(fā)出聚間苯二甲酰間二胺(Nomex)纖維,1972年又成功地開發(fā)了聚對(duì)苯酰胺(Kevlar-29)和聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(Kevlar-49)纖維。1979年美國(guó)消費(fèi)芳族聚酰胺的數(shù)量7000噸。目前,美國(guó)杜邦公司擁有三大家Kevlar纖維生產(chǎn)廠家,即:美國(guó)里滿德工廠年產(chǎn)能力2萬噸;英國(guó)梅唐工廠年產(chǎn)能力7000噸;東麗•杜邦公司的日本東海工廠年產(chǎn)能力2.5萬噸。
荷蘭阿克蘇公司和杜邦公司的專利糾紛解決后,阿克蘇公司積極開發(fā)芳族聚酰胺Twaron纖維,建有5000噸生產(chǎn)裝置。計(jì)劃1992年擴(kuò)大到7000噸。該公司還打算和住友化學(xué)公司合作在日本建設(shè)芳族聚酰胺工廠。日本帝人公司在松山工廠生產(chǎn)Technora芳酰胺纖維,該公司準(zhǔn)備與德國(guó)赫斯特公司合作在德國(guó)生產(chǎn)芳酰胺纖維。目前全世界聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維產(chǎn)量約6萬噸。
(二)要生產(chǎn)方法
1.樹脂生產(chǎn)
在裝有N-甲基吡咯烷酮的聚合釜中,加入氯化鋁(為投料量的1.2~1.8%)及吡咯(吡咯/對(duì)苯二胺=0.6~1.2摩爾),然后加入對(duì)苯二胺,溶解后分兩步加入對(duì)苯二甲酰氯粉末(對(duì)苯二胺濃度為0.20~0.45摩爾/升,酰氯過量0.30~2.5%),在氮?dú)獗Wo(hù)、常壓下進(jìn)行攪拌反應(yīng),反應(yīng)溫度維持在-5℃~80℃,聚合物特性粘度為5.5~6.0.
2.紡絲
Kevlar纖維是采用聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPTA)漆制備而成。PPTA是對(duì)-苯二酰胺和-苯二酰氯縮合反應(yīng)的產(chǎn)品。將PPTA溶解于熱濃硫酸中,直到液晶固體濃度打20重量%止。PPTA-硫酸溶液通過干噴絲醉噴到混凝浴中(干噴-濕紡)。然后,用氫氧化鈉水溶液中和纖維,繼之水洗,干燥,制成Kevlar纖維。
(三)理化性能
1.樹脂性能
特性粘度≥4.5
灰分 ≤500ppm
色澤 淡黃
2.纖維性能
原 絲 熱處理絲
拉伸強(qiáng)度 2.8Gpa 2.8GPa
|