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高性能纤维及其复合材料

文章出处:网络责任编辑:管理员人气:发表时间:2015-09-01【

高性能纤维的研究和生产开始于20世纪50年代,首先投入工业化生产的是含氟纤维。随着航天和国防工业的发展,60年代出现了各种芳杂环类的有机耐高温纤维,如聚间苯二甲酰间苯二胺纤维等,以及碳纤维、硼纤维等无机高强度高模量纤维:后来又研制出有机抗燃纤维如酚醛纤维等。到70年代由于环境保护和节约能源的需要,高强度高模量纤维和各种功能纤维得到较为广泛的应用。 高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途,或具有特殊功能的化学纤维,一般指强度大于17.6cN/dtex,弹性模量在440cN/dtex以上的纤维。  高性能纤维按性能可分为耐腐蚀性纤维、耐高温纤维、抗燃纤维、高强度高模量纤维、功能纤维和弹性体纤维等。
耐腐蚀纤维(含氟纤维)
主要包括聚四氟乙烯纤维(Teflon TFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚纤维(TeflonFEP)、聚偏氯乙烯纤维(Kynar)、乙烯-三氟氯乙烯共聚纤维(Halar)等。
耐高温纤维
主要包括聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(No-mex)、聚酰亚胺纤维、 聚苯砜酰胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维(Kermel)、聚苯并咪唑纤维(PBI)等 抗燃纤维 酚醛纤维(Kynol)、芳香族聚酰胺表面化学处理纤维、金属螯合纤维、聚丙烯腈预氧化纤维(Pyromex)等。
高强度高模量纤维
主要包括聚苯二甲酰对苯二胺纤维(Kevlar)、 芳香族聚酰胺共聚纤维(HM-50)、杂环族聚酰胺纤维、碳纤维 (Carbon fiber:Torayca)、石墨纤维(M40)、碳化硅纤维等。
功能纤维
主要包括中空纤维半透膜(B-9、B-10、PRISM等)、活性碳纤维(KF等) 、超细纤维毡、吸油纤维毡(Tafnel等)、光导纤维(Crofon、Eska等)、导电纤维(Antron Ⅲ)等。
弹性体纤维
主要包括聚酯型和聚醚型聚氨基甲酸酯纤维(Spandex)、 聚丙烯酸酯类纤维(Anidex)、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维(Fibre-L)等。
大多数高性能特种纤维采用湿法纺丝制成。有些纤维制备工艺难度较大,如先用传统的纺丝技术纺出线型或分子量较低的纤维,然后再分别进行环化、交联、金属螯合、高温热处理、表面物理化学处理或等离子体处理等工序方能制得成品纤维;还有的需要采用乳液纺丝、反应纺丝、液晶纺丝、干喷湿纺、相分离纺丝、高压静电纺丝、高速气流熔融喷射和特殊的复合纺丝技术等新型纺丝工艺;也有的利用现有的合成纤维,通过功能团反应获得各种离子交换基团或转化为纤维。 这些高性能纤维具有耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、抗燃、耐高电压、高强度高模量、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以及多种医学功能;而由两种或多种性质不同的高性能纤维材料通过物理和化学复合,则形成高性能纤维复合材料。
 
 
 

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