芳香族聚酰胺纤维：高分子液晶的重要代表

（一）对位芳纶

对位芳纶即对位芳香族聚酰胺纤维，其中聚对苯二甲酸对苯二胺（PPTA）纤维，由于表现出溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶。其分子结构如下式所示：

高分子液晶的工业化是以美国杜邦公司1972年投产的PPTA纤维（商品名Kevlar）系列为先导。该纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、耐大多数有机溶剂腐蚀的特性，且纤维尺寸稳定性也非常好。因此，对位芳纶的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广泛的应用。

对位芳纶的另一个差别化产品是浆粕纤维（PPTA－pulp）。它具有长度短（≤4mm）、毛羽丰富、长径比高、比表面积大（可达7～9m2／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、耐腐蚀性和机械性能，在摩擦密封复合材料（代替石棉）中得到更好的应用。

（二）间位芳纶

间位芳香族聚酰胺（PMIA），是一种以优异的耐高温性能著称的高性能聚合物，在我国被称为芳纶1313，美国杜邦公司的商品名为Nomex，日本帝人公司的商品名为Conex，其分子结构式如下所示：(www.xing528.com)

PMIA具有优异的耐热性能、优良的阻燃性能和耐化学性能，在高温废气除尘、阻燃防护以及绝缘纸和浆粕等领域得到了广泛的应用。同时，PMIA树脂及纤维在阻燃性、耐光性、耐疲劳性和染色性等方面还不够理想，因此，近年来人们也积极考虑对PMIA进行各种物理和化学改性，最常见的便是通过添加第三单体来改变间位芳香族聚酰胺的化学结构以获得性能更加优异的树脂和纤维。

（三）共聚芳纶

共聚芳纶中刚性和柔性单体链节的分子设计具有多样性，其刚性部分对纤维的高强度、高模量及高结晶度很重要，而柔性链节关系到大分子在溶剂中的溶解性和纤维的热拉伸性，对断裂伸长及耐化学试剂有影响。

典型的例子如DPEPPTA（帝人Technora），聚－3，4′－二亚苯醚基对苯二甲酰对苯二胺。它是由3，4′－二氨基苯醚（3，4′－ODA）、对苯二胺与对苯二甲酰氯在NMP酰胺型溶剂中低温溶液缩聚而得。所得聚合物溶液采用氧化钙中和，调整溶液中聚合物的质量分数至6%，成为纺丝原液，该原液为各向同性。因为DPEPPTA大分子链上引进醚键和间位苯环基团，提高聚合物的溶解性，反应产物能够溶解在缩聚溶剂中，因此可简化纤维纺丝成型后的溶剂回收工艺，同时也使DPEPPTA完全没有残留酸，从而避免了其纺纱过程中的困难。

目前，芳香族聚酰胺的发展趋势是高模、高强、耐高温和功能化。高模量纤维即是指具有130～170GPa的弹性模量，用于高强度、高刚度纺织品和硬质结构复合材料。高强度纤维一般指具有60～90GPa的弹性模量，用于高强度、中刚度纺织品弹性复合材料。耐高温纤维需要具有耐500～600℃高温的特性。其他多功能纤维与常规合成纤维改性相似，包括阻燃、易染、耐光耐候等功能。