芳纶纤维的研究现状及其发展

洛阳理工学院毕业设计（论文）I芳纶纤维的研究现状及其发展展望摘要芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称，国外商品牌号叫凯芙拉（Kevlar）纤维，我国命名为芳纶纤维。芳香族聚酰胺纤维最早开发于20世纪60年代初，1962年美国杜邦公司率先研制出商品名为“Nomex”的间位芳纶，并于1967年开始工业化生产；1966年又研制出商品名为“Kevlar”的高性能芳纶，并于1971年开始工业化生产。目前全球从事芳纶1414生产的厂家主要有美国杜邦公司(Kevlar)、日本帝人公(Twaron、Technora)、俄罗斯耐热公司(Pycap)等。我国芳香族聚酰胺纤维的研制始于20世纪70年代。从上世纪80年代开始，我国还进行了芳纶I(芳纶14)和芳纶Ⅲ(一种新型芳香族共聚酰胺纤维)的研究，但仅限于小试和中试阶段，未能实现规模化生产。多年来，我国一直致力于高性能芳纶国产化、规模化的技术开发。芳纶纤维是综合性能优异，性价比理想的有机耐高温纤维，在先进复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。芳纶纤维产业将迎来大发展，将成为世界上应用量最大、用途最广的高性能纤维。关键词：芳纶，生产工艺，市场分析，前景洛阳理工学院毕业设计（论文）IIThePresentSituationandTheOutlookofAramidFiberABSTRACTAromaticpolyamidefiberisofaramidfibercollectively,foreigngoodsbrandcalledkayfulla(Kevlar)fiber,ourcountrynamedaramidfiber.Aromaticpolyamidefibertheearliestdevelopmentintheearly1960s,in1962theUnitedStatesduponttakestheleadindevelopingacommodity,calledNomexbetweenaaramid,andin1967startedtoindustrialproduction;1966yearsanddevelopedthegoods,calledKevlarhighperformanceofaramid,andin1971startedtoindustrialproduction.Nowengagedintheproductionofaramid1414globalmanufacturermainlyAmericandupont(Kevlar),Japaneseemperorpeoplemale(Twaron,Technora),Russia(Pycap)heat.Thedevelopmentofaromaticpolyamidefiberinourcountrythedevelopmentbeganinthe1970s.Sincethe1980s,ChinaisstillthearamidI(aramid14)andaramidⅢ(anewtypeofaromaticpolyamidefiber),butonlyforsmallandpilotphase,failedtorealizelarge-scaleproduction.Formanyyears,ourcountryhasbeencommittedtothelocalizationofhighperformance,largescalearamidfibertechnologydevelopment.Aramidfiberisvarietyperformanceisexcellent,priceidealorganichightemperatureresistantfiber,inadvancedcompositematerials,bulletproofproducts,buildingmaterials,specialprotectiveclothing,electronicequipmentetchaswideapplicationprospects.Aramidfiberindustrywillhavebigdevelopment,willbecometheworld'slargestapplication,useisthemostextensivehighperformancefibers.KEYWORDS:Aramid,Productionprocess,Marketanalysis,Prospects洛阳理工学院毕业设计（论文）III目录前言..............................................................................................1第1章绪论.................................................................................21.1芳纶纤维的概述...................................................................21.1.1芳纶纤维的定义.........................................................21.1.2芳纶纤维的分类.........................................................21.2芳纶纤维的特点...................................................................21.3芳纶纤维的应用...................................................................3第2章芳纶纤维的生产工艺.........................................................62.1间位芳纶纤维的生产工艺...................................................62.1.1聚间苯二甲酰间苯二胺缩聚物的制备......................62.1.2芳纶1313纤维的制备................................................72.2对位芳纶纤维的生产工艺...................................................8第3章芳纶纤维的发展现状.....................................................113.1国外芳纶纤维的发展现状..................................................113.1.1国外芳纶纤维的发展史............................................113.1.2国外芳纶纤维的生产...............................................113.2我国芳纶纤维的发展现状.................................................133.2.1我国芳纶纤维的发展史............................................133.2.2国内芳纶纤维的生产...............................................133.3我国芳纶纤维的消费现状及预测......................................143.4我国芳纶纤维的进出口情况..............................................153.5我国芳纶纤维的市场需求情况..........................................163.6国内外芳纶纤维的发展展望..............................................16结论................................................................................................18谢辞................................................................................................19参考文献..........................................................................................20外文资料翻译..................................................................................22洛阳理工学院毕业设计（论文）1前言芳纶是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它的全称是芳香族聚酰胺纤维。1974年，美国贸易联合会(U.S，FederalTradeCommission，FTC)将它们命名为“aramidfibers”，我国称为芳纶。20世纪60年代初，美国杜邦公司首先开发出具有优良热稳定性的间位芳纶HF-1，即Nomex纤维；1966年，公司又生产出了对位芳纶即Kevlar纤维；1972年日本帝人公司生产出对位芳纶Conex纤维；1986年荷兰Akzo公司生产出Twaron纤维；1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。我国于1972年开始进行芳纶的研制工作，并于1981年通过芳纶1313的鉴定,1985年又通过芳纶1414的鉴定，它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar-29和Kevlar-49。近年来芳纶在我国的研究进展越来越快，并不断取得重大突破。芳纶作为一种新型的高性能纤维，其杰出的物理化学性能越来越受到重视，2007年3月，上海艾麦达纤维科技有限公司和常熟市贝斯特皮革有限公司的“100t／a对位芳纶聚合体制备试研究”项目通过了鉴定，对位芳纶聚合体制备技术正是生产芳纶纤维的关键技术，有了它，对位芳纶的产业化就迈出了关键的一步。芳纶是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成的高科技纤维。由于芳纶其独特的物理性能和化学性能，使得其广泛用于国防、航空、航天、造船、体育器材、汽车、建筑等工业，例如：在建筑业可以作增强混凝土构件；汽车业可替代石棉来制造刹车片、离合器、整流器等，以降低石棉对环境及人体健康的伤害；还可以用来制作防护服装，如宇航服、消防服等；耐热制品如芳纶增强的橡胶传送带；以及高性能的绳索等[1]。洛阳理工学院毕业设计（论文）2第1章绪论1.1芳纶纤维的概述1.1.1芳纶纤维的定义芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的统称，国外商品牌号叫做凯芙拉纤维，我国命名为芳纶纤维。1.1.2芳纶纤维的分类芳纶纤维按分子结构可分为三种类型：对位芳香族聚酰胺纤维，间位芳香族聚酰胺纤维，芳香族聚酰胺共聚纤维。其中对位芳香族聚酰胺纤维又分为聚对苯酰胺（聚对氨基苯甲酰）纤维、聚苯二甲酰胺对苯二胺纤维，间位苯二甲酰间苯二胺纤维分为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚N,N-间苯双-（间苯甲酰胺）对苯二甲酰胺纤维[2]。1.2芳纶纤维的特点1.良好的机械特性间位芳纶是一种柔性高分子，断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等，伸长率较大、手感柔软、可纺性好，可生产成不同纤度、长度的短纤维和长丝，在一般纺织机械制成不同纱支织成面料、无纺布，经过后整理，满足不同领域的防护服装的要求。2.优异的阻燃、耐热性能间位芳纶的极限氧指数（LOI