杜邦公司Kevlar?漿粕產(chǎn)品介紹

　　對位芳綸簡稱對位芳香族聚酰胺纖維，其中的聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)纖維，圖1，表現(xiàn)出溶致液晶性，是一種重要的主鏈型高分子液晶。

圖1. 對位芳香族聚酰胺纖維的化學結(jié)構(gòu)

　　杜邦公司Kevlar?纖維的工業(yè)化生產(chǎn)是高分子液晶的工業(yè)化的標志。Kevlar?纖維具有高強度、高模量、耐高溫、耐酸堿、耐大多數(shù)有機溶劑腐蝕的特性，且Kevlar?纖維尺寸穩(wěn)定性也非常好。因此，這些特點使得它在航天工業(yè)、輪船、簾子線、通信電纜及增強復合材料等方面得到了廣泛的應(yīng)用。Kevlar?纖維最突出的性能是其高強度、高模量和出色的耐熱性。同時，它還具有適當?shù)捻g性可供紡織加工。標準Kevlar?纖維的重量比拉伸強度是鋼絲的6倍，玻纖的3倍，高強尼龍工業(yè)絲的2倍;其拉伸模量是鋼絲的3倍，玻纖的2倍，高強尼龍工業(yè)絲的10倍;在200℃下經(jīng)歷100小時，仍能保持原強度的75%，在160℃下經(jīng)歷500小時，仍能保持原強度的95%。據(jù)此，對位芳綸大多被用作輕質(zhì)、耐熱的紡織結(jié)構(gòu)材料或復合結(jié)構(gòu)增強材料。

　　Kevlar?產(chǎn)品包括長絲，短纖，以及漿粕。Kevlar?漿粕的生產(chǎn)過程是首先對長纖進行剪切，圖2(a)，所得短纖維被分散在水中，對其進行原纖化處理，最終得到高度比表面積，較低長度的產(chǎn)品，圖2(b)。

圖2. (a) Kevlar?漿粕的生產(chǎn)過程; (b) Kevlar?漿粕的電子顯微鏡照片

　　Kevlar?漿粕具有長度短、毛羽豐富、長徑比高、比表面積大(可達7-10 m2/g)等優(yōu)點，可以更好地分散于基體中制成性能優(yōu)良的各向同性復合材料，其良好的耐熱性、耐腐蝕性和好的機械性能，在摩擦密封復合材料(代替對人體有害的石棉)中得到了更好的應(yīng)用。

　　有些國家漿粕的應(yīng)用高達芳綸用量的96%。隨著世界各國相繼立法限制或禁止石棉的使用，Kevlar?漿粕成為摩擦密封材料工業(yè)中不可或缺的原料之一。

　　Kevlar?纖維對動物的影響已被廣泛和深入的研究，這些結(jié)果也被發(fā)表在科學研究雜志上。在動物體上的實驗表明吸入的原纖可以在肺中分解并排出體外。在摩擦密封材料工業(yè)，Kevlar?已經(jīng)作為石棉材料的理想替代產(chǎn)品被廣泛使用。

　　Kevlar(r)芳綸漿粕，目前作為替代石棉材料的一種增強纖維，在世界各地被廣泛的應(yīng)用于摩擦及密封材料。2007年中國芳綸的總需求量在600噸以上，主要用于高檔轎車的剎車片及船舶，石油化工領(lǐng)域的密封墊片里面。

　　經(jīng)過大量的試驗及毒理學研究，證明Kevlar(r)芳綸漿粕是一種安全又環(huán)保的纖維材料，不會對環(huán)境及人體造成損害。

　　在摩擦材料特別是剎車片的生產(chǎn)中，Kevlar?漿粕具有以下不可替代的優(yōu)勢：

　　?好的熱穩(wěn)定性;

　　?延長摩擦材料的使用壽命;

　　?降低剎車盤的磨損;

　　?降低剎車噪音;

　　?由于其高比表面積，對原料顆粒有較高的抓附力，促進原料的均勻混合;

　　?降低摩擦材料的生產(chǎn)過程粉塵的產(chǎn)生，改善工人操作環(huán)境;

　　在密封材料的生產(chǎn)中，Kevlar?漿粕具有以下優(yōu)勢：

　　?優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性;

　　?優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性;

　　?韌性：高強度非脆性破壞;

　　?抗輻射特性;

　　?高度原纖化的產(chǎn)品，可在材料中形成取向的微結(jié)構(gòu);

　　?由于其高比表面積，對原料顆粒有較高的抓附力，促進原料的均勻混合;

　　?細小的原纖維將增強纖維與橡膠基體間的相互作用。