1、高性能纖維材料介紹,高性能纖維材料,序：高性能纖維的定義、特點(diǎn)、分類(lèi)及性能 一、對(duì)位和間位芳綸 二、聚苯并噁唑(PBO)纖維 三、PEEK 四、聚四氟乙烯纖維 五、碳纖維 六、玻璃纖維 七、蜘蛛絲,高性能纖維的定義及特點(diǎn),定義：強(qiáng)度17.6cN/dtex，模量440cN/dtex 特點(diǎn)： 高強(qiáng)、高模 耐高溫（熱收縮率低、阻燃） 耐化學(xué)作用 高承載能力、高耐久性,高性能纖維的基本分類(lèi)、構(gòu)成與特性,高性能纖維所需分子結(jié)構(gòu)條件,構(gòu)成高分子主鏈的共價(jià)鍵，鍵能越大越好； 高分子鏈的構(gòu)象越近似直線(xiàn)形越好； 高分子鏈的橫截面積越小越好； 高分子鏈的鍵角形變和鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)受到的阻力越大越好； 高分子的相對(duì)分子質(zhì)

2、量盡量的大，減少大分子鏈中的末端數(shù)。,對(duì)位和間位芳綸,對(duì)位芳綸（芳綸1414） 結(jié)構(gòu)： 特點(diǎn)：強(qiáng)度高、模量小、密度小、柔性且化學(xué)性能穩(wěn)定、除無(wú)機(jī)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿外，能耐多種酸、堿及有機(jī)溶劑的侵蝕。 應(yīng)用：主要用作高速飛機(jī)輪胎的窗子線(xiàn)。用作增強(qiáng)材料，用于高壓容器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼和雷達(dá)天線(xiàn)罩等。 制備或來(lái)源：由聚合物經(jīng)干噴濕紡法或濕法紡絲制得。,間位芳綸（芳綸1313） 結(jié)構(gòu)： 特點(diǎn)：耐熱性、阻燃性、耐酸性好，除不能與強(qiáng)堿長(zhǎng)期接觸外，對(duì)堿的穩(wěn)定性也很好。對(duì)漂白劑、還原劑、有機(jī)溶劑等非常穩(wěn)定。還有良好的抗輻射能力。缺點(diǎn)是耐光性差。 應(yīng)用：主要用于防原子能輻射、高空高速飛行材料等方面。也可用于特殊要求的輪胎

3、窗子線(xiàn)。主要用于制防輻射衣料、航天衣料，也用于制耐高溫衣料、蜂窩制件、高溫線(xiàn)管、飛機(jī)油箱、防火墻、反滲透膜或中空纖維等。 制備或來(lái)源：由間苯二甲酸間苯二胺縮聚后經(jīng)溶液紡絲而成。,聚苯并噁唑(PBO)纖維,結(jié)構(gòu)： 特點(diǎn)：高耐燃性，熱穩(wěn)定性芳綸，抗蠕變、耐化學(xué)、耐磨性和耐壓縮性好，不會(huì)出現(xiàn)無(wú)機(jī)纖維的脆性破壞。但耐光性差。,應(yīng)用：在消防服方面, 可以制造性能更優(yōu)異的防護(hù)服、熱氣體過(guò)濾介質(zhì)。在抗震水泥構(gòu)件中做增強(qiáng)纖維、 高強(qiáng)度繩索及摩擦減震材料、在宇航領(lǐng)域中, 可做飛機(jī)或飛行器的防護(hù)殼體及熱屏障層。 制備或來(lái)源：制法主要是將二氨基間苯二酚與對(duì)苯二甲酸或3-氨基4-羥基苯甲酸單獨(dú)在多磷酸中縮聚并直接干噴

4、濕紡，或溶液縮聚后將聚合物溶于濃硫酸中干噴濕紡，高模量型還要進(jìn)行高溫?zé)崽幚怼?PEEK纖維,結(jié)構(gòu)： 特點(diǎn)：耐輻照性好、絕緣性穩(wěn)定、耐水解，抗壓，耐腐蝕，耐溫、熱穩(wěn)定性佳、超高耐熱性。其材料制作成的機(jī)械零件具有自潤(rùn)滑效果。在航空航天、汽車(chē)制造、電子電氣、醫(yī)療和食品加工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。,應(yīng)用：應(yīng)用于各種腐蝕和熱作用場(chǎng)合的傳送帶和連接器件，壓濾和過(guò)濾材料，防護(hù)帶及服裝，洗刷用工業(yè)鬃毛絲，電纜、開(kāi)關(guān)的防護(hù)絕緣層，熱塑性復(fù)合材料的增強(qiáng)體，土木膜和土木材料，以及樂(lè)器的弦線(xiàn)和網(wǎng)球拍用線(xiàn)。 制備或來(lái)源：制備可采用高溫 370 以上熔紡成形、冷卻、拉伸并使纖維適當(dāng)松弛。,聚四氟乙烯纖維,結(jié)構(gòu)： 特點(diǎn)：化學(xué)

5、穩(wěn)定性極好，耐腐蝕性?xún)?yōu)于其他合成纖維品種；纖維表面有蠟感，摩擦系數(shù)??；實(shí)際使用溫度120180；還具有較好的耐氣候性和抗撓曲性,但染色性與導(dǎo)熱性差，耐磨性也不好,熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生靜電。,應(yīng)用：作高溫粉塵濾袋、耐強(qiáng)腐蝕性的過(guò)濾氣體或液體的濾材、泵和閥的填料、密封帶、自潤(rùn)滑軸承、制堿用全氟離子交換膜的增強(qiáng)材料以及火箭發(fā)射臺(tái)的苫布等。 制備或來(lái)源：乳液紡絲法。工業(yè)上采用的主要方法，聚四氟乙烯乳液（濃度60）與粘膠絲或聚乙烯醇等成纖性載體混合后，制成紡絲液，紡絲后將載體在高溫下碳化除掉，聚合物被燒結(jié)而連續(xù)形成纖維。糊料擠出紡絲法。將聚四氟乙烯粉末與易揮發(fā)物調(diào)成糊料，經(jīng)螺桿擠出后通過(guò)窄縫式噴絲孔紡成

6、條帶狀纖維,然后用針輥?zhàn)髟w化處理,可制得強(qiáng)度較高、纖度較大的纖維。膜裂紡絲法。將聚四氟乙烯粉末燒結(jié)制得圓柱體，經(jīng)切割或切削后,進(jìn)行熱拉伸等處理,制得白色纖維，強(qiáng)度較低。熔體紡絲法。以四氟乙烯與45全氟乙烯、全氟丙基醚的共聚物熔融后進(jìn)行紡絲，制得強(qiáng)度較高的纖維。,碳纖維,定義：化學(xué)組成中碳元素占總質(zhì)量 90%以上的纖維。其中含碳量高于99%的稱(chēng)石墨纖維。 分類(lèi)：,特點(diǎn)：碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性。無(wú)蠕變，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好，纖維的密度低，X射線(xiàn)透過(guò)性好。但其耐沖擊性較差，容易損傷，在強(qiáng)酸作用下發(fā)生氧化，與金屬?gòu)?fù)合時(shí)

7、會(huì)發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。 應(yīng)用：碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可用作飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動(dòng)船、工業(yè)機(jī)器人、汽車(chē)板簧和驅(qū)動(dòng)軸等。 制備或來(lái)源：目前應(yīng)用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維的制造包括纖維紡絲、熱穩(wěn)定化、碳化、石墨化等4個(gè)過(guò)程。其間伴隨的化學(xué)變化包括，脫氫、環(huán)化、預(yù)氧化、氧化及脫氧等。,玻璃纖維,基本介紹：玻璃一般人的觀念為質(zhì)硬易碎物體，并不適于作為結(jié)構(gòu)用材，但若抽成絲后，則其強(qiáng)度大為增加且具有柔軟性，故配合樹(shù)脂賦予形狀以后終于可以成為優(yōu)良之結(jié)構(gòu)用材。玻璃纖維隨其直徑變小其強(qiáng)度增高。 結(jié)構(gòu)：,特點(diǎn)：玻璃纖

8、維比有機(jī)纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好，抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。 應(yīng)用：玻璃纖維主要用作電絕緣材料，工業(yè)過(guò)濾材料，防腐、防潮、隔熱、隔音、減震材料。還可作為增強(qiáng)材料，用來(lái)制造增強(qiáng)塑料或增強(qiáng)橡膠、增強(qiáng)石膏和增強(qiáng)水泥等制品。用有機(jī)材料被覆玻璃纖維可提高其柔韌性，用以制成包裝布、窗紗、貼墻布、覆蓋布、防護(hù)服和絕電、隔音材料。 制備或來(lái)源：可將熔融玻璃直接制成纖維；或?qū)⑷廴诓Ａ戎瞥芍睆?0mm的玻璃球或棒，再以多種方式加熱重熔后制成直徑為 380m的甚細(xì)纖維。,蜘蛛絲,成分：甘氨酸（NH2-CH2-COOH）、丙氨酸（NH2-CHCH3-COOH）及小部分的絲氨酸（NH2-CHCH2OH-COOH）及其它氨基酸單體蛋白質(zhì)分子鏈。 特點(diǎn)：具有其他纖維不可比擬的強(qiáng)度大、 彈性好、柔軟、質(zhì)輕、抗斷裂、耐紫外線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，并且可生物降解和回收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是生產(chǎn)綠色織物優(yōu)異的紡織材料。但產(chǎn)量非常低。,應(yīng)用：因其透氣性好，可用于防彈衣的制造。