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Kevlar®浆粕

Kevlar®浆粕

  • 分类:原料之窗
  • 作者:杜邦公司
  • 来源:杜邦公司
  • 发布时间:2012-09-22
  • 访问量:0

Kevlar®浆粕

【概要描述】对位芳纶简称对位芳香族聚酰胺纤维,其中的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,图1,表现出溶致液晶性,是一种重要的主链型高分子液晶。

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杜邦公司Kevlar®浆粕产品介绍

  对位芳纶简称对位芳香族聚酰胺纤维,其中的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,图1,表现出溶致液晶性,是一种重要的主链型高分子液晶。

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图1. 对位芳香族聚酰胺纤维的化学结构

  杜邦公司Kevlar®纤维的工业化生产是高分子液晶的工业化的标志。Kevlar®纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、耐大多数有机溶剂腐蚀的特性,且Kevlar®纤维尺寸稳定性也非常好。因此,这些特点使得它在航天工业、轮船、帘子线、通信电缆及增强复合材料等方面得到了广泛的应用。Kevlar®纤维最突出的性能是其高强度、高模量和出色的耐热性。同时,它还具有适当的韧性可供纺织加工。标准Kevlar®纤维的重量比拉伸强度是钢丝的6倍,玻纤的3倍,高强尼龙工业丝的2倍;其拉伸模量是钢丝的3倍,玻纤的2倍,高强尼龙工业丝的10倍;在200℃下经历100小时,仍能保持原强度的75%,在160℃下经历500小时,仍能保持原强度的95%。据此,对位芳纶大多被用作轻质、耐热的纺织结构材料或复合结构增强材料。

  Kevlar®产品包括长丝,短纤,以及浆粕。Kevlar®浆粕的生产过程是首先对长纤进行剪切,图2(a),所得短纤维被分散在水中,对其进行原纤化处理,最终得到高度比表面积,较低长度的产品,图2(b)。

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图2. (a) Kevlar®浆粕的生产过程; (b) Kevlar®浆粕的电子显微镜照片

  Kevlar®浆粕具有长度短、毛羽丰富、长径比高、比表面积大(可达7-10 m2/g)等优点,可以更好地分散于基体中制成性能优良的各向同性复合材料,其良好的耐热性、耐腐蚀性和好的机械性能,在摩擦密封复合材料(代替对人体有害的石棉)中得到了更好的应用。

  有些国家浆粕的应用高达芳纶用量的96%。随着世界各国相继立法限制或禁止石棉的使用,Kevlar®浆粕成为摩擦密封材料工业中不可或缺的原料之一。

  Kevlar®纤维对动物的影响已被广泛和深入的研究,这些结果也被发表在科学研究杂志上。在动物体上的实验表明吸入的原纤可以在肺中分解并排出体外。在摩擦密封材料工业,Kevlar®已经作为石棉材料的理想替代产品被广泛使用。

  Kevlar(r)芳纶浆粕,目前作为替代石棉材料的一种增强纤维,在世界各地被广泛的应用于摩擦及密封材料。2007年中国芳纶的总需求量在600吨以上,主要用于高档轿车的刹车片及船舶,石油化工领域的密封垫片里面。

  经过大量的试验及毒理学研究,证明Kevlar(r)芳纶浆粕是一种安全又环保的纤维材料,不会对环境及人体造成损害。

  在摩擦材料特别是刹车片的生产中,Kevlar®浆粕具有以下不可替代的优势:

  •好的热稳定性;

  •延长摩擦材料的使用寿命;

  •降低刹车盘的磨损;

  •降低刹车噪音;

  •由于其高比表面积,对原料颗粒有较高的抓附力,促进原料的均匀混合;

  •降低摩擦材料的生产过程粉尘的产生,改善工人操作环境;

  在密封材料的生产中,Kevlar®浆粕具有以下优势:

  •优异的热稳定性和化学稳定性;

  •优异的尺寸稳定性;

  •韧性:高强度非脆性破坏;

  •抗辐射特性;

  •高度原纤化的产品,可在材料中形成取向的微结构;

  •由于其高比表面积,对原料颗粒有较高的抓附力,促进原料的均匀混合;

  •细小的原纤维将增强纤维与橡胶基体间的相互作用。

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