芳香聚酰胺

芳香聚酰胺，是ISO中对酰胺基团与芳族基团键合的聚酰胺的ISO总称。芳香聚酰胺属于液晶聚合物（LCP）。 它们主要以纤维（长丝和短纤维）的形式制造，但也以纤条体和纸浆、薄膜、纸和颗粒的形式制造。

间位芳香聚醚共聚物、对芳香聚醚共聚物和对位芳族聚酰胺共聚物之间存在区别。 在高性能纤维中，间芳纶纤维属于不熔、耐高温、阻燃纤维，其力学性能在常规纺织纤维的范围内。 它们具有出色的耐化学性和耐热性。 对位芳族聚酰胺纤维和对位芳族聚酰胺共聚物纤维属于耐温性更高的高强度合成纤维。

对高强度和耐高温纤维的研究在很大程度上是由太空旅行的需要推动的。 化学纤维研究早在 1940 年代就认识到，具有芳香族核心的聚酰胺具有相对较高的熔点，并且比具有脂肪族基团的聚酰胺更硬且尺寸更稳定。 然而，同样清楚的是，高熔点、全芳香族聚酰胺无法从熔体中纺出，而且也难以溶解。 因此，需要一些技术创新来生产具有高分子量的全芳族聚酰胺。

在芳香聚酰胺n的合成中，通常假定芳香族二羧酸卤化物和苯二胺，例如 B.对苯二胺和对苯二甲酰二氯。

PPTA制造中的缩聚

合成根据 Schotten-Baumann 方法在 0 至 -40 °C 的温度范围内进行，以避免副反应。 所用溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺或四甲基脲，其中已加入盐类如氯化钙。

纤维只能从溶液中加工，因为熔点通常远高于热分解点。 涂料中的高聚合物浓度有利于长丝生产，并可导致高取向。 浓硫酸是芳香聚醋的良好溶剂，在高浓度下具有各向异性。 从聚合物溶液直接纺丝的路线尚未证明是实用的，对位取向的芳族二羧酸和二胺类型的聚合物更经济。 通过缩聚和使用硫酸作为溶剂生产纤维如图所示。

纺纱工艺是通常的经典湿纺工艺。 在喷丝头和旋转浴之间使用气隙，腈纶纺纱具有优势。 干燥后的纱线强度高，弹性模量高。 在第二个工艺阶段，纱线可以在 300 °C 至 400 °C 的温度下拉伸。 这导致具有相同强度和更低断裂伸长率的更高模量。 这种类型的芳纶纤维用途广泛。

芳香聚酆脑非常坚固，非常坚韧，因此具有很高的能量吸收能力； 它们的断裂长度大约是钢的十倍。与碳纤维一样，纤维在纤维方向上具有负热膨胀系数，这意味着它们在受热时会变短变粗。 它们的比强度和弹性模量明显低于碳纤维。 结合基体树脂的正膨胀系数，可以制造高度尺寸稳定的部件。 与碳纤维增强塑料相比，芳纶纤维复合材料的抗压强度明显较低； 但冲击强度明显更高。

芳香聚酵母具有极强的耐热性，可轻松承受超过 370 °C 的温度而不熔化。

在处理和加工时，必须考虑到轻微的吸湿性和低抗紫外线性。 当暴露在紫外线辐射（阳光）下时，纤维会失去强度。 根据储存方式的不同，纤维最多可吸收 7% 的水分。 水分过多的纤维可以烘干，切割芳纶纤维需要特殊的微锯齿切割工具。 成品纤维复合材料部件的机械加工也是使用高质量的加工工具或通过水射流切割进行的。 纤维复合材料部件通常由环氧树脂制成。

• 聚（对苯二甲酰对苯二胺）：对位芳族聚酰胺纤维用于纤维塑料复合材料。 它们在安全区域用作碎片保护、防弹背心、战斗头盔、车辆装甲和防割手套。 它们还用于飞机制造中的纤维增强塑料，尤其是滑翔机的制造。