芳纶纤维介绍及性能优势

芳纶一般是指芳香族聚酰胺纤维，有时把芳香族聚酰亚胺纤维也归为芳纶。1935年美国杜邦公司科学家Carothers发明脂肪族聚酰胺（通常称尼龙）后，聚酰胺纤维作为工业用纤维发挥了很大的作用。到20世纪60年代，航天事业的发展促使很多新型的高性能高分子材料不断开发，芳香族聚酰胺作为高分子材料的重要商品问世，杜邦公司于1962年发布了HT-1即聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，其后正式商品名为Nomex，它有良好的热稳定性，但拉伸强度不高。1966年，杜邦公司的Kevlar等研制的高性能纤维—聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（即对位芳纶纤维），并于1971年实现工业化生产，商品名为Kevlar。Kevlar纤维具有良好的耐热性，而其突出的高拉伸强度和模量更令人关注，如其拉伸强度是普通尼龙纤维的3倍。Nomex、Kevlar等芳纶纤维的问世，一方面满足了人类开拓太空事业对耐热、高强高模高分子材料的需要，另一方面，开辟了高性能有机纤维的新领域，并在液晶高分子、流变学、纤维加工领域各方面取得了创新进展。

为了区别于普通脂肪族聚酰胺纤维，1974年美国政府通商委员会正式把芳香族聚酰胺命名为“aramid”，其定义是，“一种人工合成的长链聚酰胺纤维，其中至少85%的酰胺键（—CO—NH—）直接与两个苯环基团连接。”正是由于在分子链结构中引入了刚性的苯环结构，芳香族聚酰胺纤维才具有远高于柔性脂肪族聚酰胺纤维的热性能和力学性能。

在我国，把芳香族聚酰胺纤维称为芳纶，如芳纶1313（聚间苯二甲酰间苯二胺，间位芳纶）和芳纶1414（聚对苯二甲酰对苯二胺，对位芳纶），其数字部分表示高分子链节中酰胺键与苯环上的碳原子相连接的位置。对位芳纶具有如下所示的化学结构（Kevlar纤维）：(www.xing528.com)

芳纶是第一个用高分子液晶纺丝技术生产的高强高模纤维，它是一种伸直链大分子结构的高取向、高结晶度的有机高分子。芳纶纤维的拉伸强度高达3.0～5.5GPa，较一般工业纤维高3.0～5.5倍。杜邦公司的Kevlar自问世以来，一直占据芳纶的大部分市场，直到1986年荷兰的阿克苏公司（Akzo Nobel）开发出Twaron纤维，1987年日本Tijin公司开发出Tech-nora纤维和俄罗斯的Armos纤维。与Kevlar纤维相当或更优的纤维是俄罗斯的Armos纤维，结构式如下：

芳纶纤维已作为结构材料广泛应用于航空航天、军事、建筑、电缆等多个领域。目前，各国主要围绕进一步提高纤维性能、改进工艺技术和生产效率，以适应各主要市场的需求而进行工作，并开发了系列产品和后续加工制品。