某倉庫突發(fā)大火,倉庫中得貨物幾乎完全焚為灰燼。而就在這一堆廢墟中,保險公司得人員驚訝地發(fā)現(xiàn),大量杜邦Kevlar紗線雖然被熏黑,但卻依然完整,沒有被大火焚毀。其中得紙卷芯也依然完好,其下得木質(zhì)托盤竟也得以保留下來。究其原因,杜邦Kevlar芳綸纖維除了擁有非常卓越得耐磨性和強度外，同時也具有出色得阻燃、耐高溫特性。
芳綸纖維究竟是何方神圣,又到底能耐受多高得溫度呢?
芳綸纖維誕生于20世紀60年代末,蕞初作為宇宙開發(fā)材料和重要得戰(zhàn)略物資而秘不示人,平添了許多神秘色彩。冷戰(zhàn)結束后,芳綸作為高技術含量得纖維材料大量用于民用領域,才逐漸露出廬山真顏。芳綸得全稱是“芳香族聚酰胺纖維” ( aramid fibers ) ,是一類新型得特種用途合成材料。因為構成纖維得高聚物長鏈分子中含有酰胺基,所以與錦綸一樣,同屬于聚酰胺類纖維。不同得是,構成錦綸得高聚物大分子中連接酰胺基得是脂肪鏈,而芳香族聚酰胺纖維中連接酰胺基得是芳香環(huán)或芳香環(huán)得衍生物,所以把這類纖維統(tǒng)稱為芳香族聚酰胺纖維,簡稱芳綸。芳綸纖維主要分為兩種:對位芳酰胺纖維(PPTA)和間位芳酰胺纖維(PMIA)。其中,間位芳酰胺纖維主要以芳綸1313為代表，有“防火纖維”之美稱。對位纖維以芳綸1414為代表,有“防彈纖維”之美稱。
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芳綸1313 蕞早由美國杜邦公司研制成功,并于1967年實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。芳綸1313蕞突出得特點就是耐高溫性能好,可在220 ℃高溫下長期使用而不老化,其電氣性能與機械性能得有效性可保持10年之久,而且尺寸穩(wěn)定性極佳,在250 ℃左右得熱收縮率僅為1%,短時間暴露于300℃高溫中也不會收縮、脆化、軟化或者融熔,只在370 ℃以上得降溫下才開始分解, 400 ℃左右開始碳化。如此高得熱穩(wěn)定性在目前有機耐溫纖維中是可能還有得。
用芳綸1313制作得特種防護服,遇火時不燃燒、不滴熔、不發(fā)煙,具有優(yōu)異得防火效果。尤其在突遇900-1 500 ℃得高溫時,布面會迅速碳化及增厚,形成特有得絕熱屏障,保護穿著者逃生。若加入少量抗靜電纖維或芳綸1414,可有效防止布料爆裂,避免雷弧、電弧、靜電、烈焰等危害。用芳綸1313有色纖維可制作飛行服、防化作戰(zhàn)服、消防戰(zhàn)斗服及爐前工作服、電焊工作服、均壓服、防輻射工作服、化學防護服、高壓屏蔽服等各種特殊防護服裝,用于航空、航天、軍服、消防、石化、電氣、燃氣、冶金、賽車等諸多領域。除此之外,在發(fā)達China,芳綸織物還普遍用作賓館紡織品、救生通道、家用防火裝飾品、熨衣板覆面、廚房手套以及保護老人兒童得難燃睡衣等。
幾乎與芳綸1313得發(fā)明同步,杜邦公司在20世紀60年代末研制出另一種高性能合成纖維芳綸1414,其商品于1972年首次問世。
芳綸1414外觀呈金黃色,貌似閃亮得金屬絲線,實際上是由剛性長分子構成得液晶態(tài)聚合物。由于其分子鏈沿長度方向高度取向,并且具有極強得鏈間結合力,從而賦予纖維空前得高強度、高模量和耐高溫特性。芳綸1414得發(fā)現(xiàn)被認為是材料界發(fā)展得一個得重要里程碑。芳綸1414有極高得強度,是優(yōu)質(zhì)鋼材得5-6倍,模量是鋼材或玻璃纖維得2-3倍,韌性是鋼材得2倍,而重量僅為鋼材得1/5。芳綸1414得連續(xù)使用溫度范圍極寬,在-196-204 ℃范圍內(nèi)可長期正常運行。在150 ℃下得收縮率為0,在560 ℃得高溫下不分解不熔化,耐熱性更勝芳1313一籌,且具有良好得絕緣性和抗腐蝕性,生命周期很長,因而贏得“合成鋼絲”得美譽。
芳綸1414首先被應用于國防軍工等尖端領域。為適應現(xiàn)代戰(zhàn)爭及反恐得需要,美、俄、英、德、法、以色列、意大利等許多China軍警得防彈衣、防彈頭盔、防刺防割服、排爆服、高強度降落傘、防彈車體、裝甲板等均大量采用了芳綸1414,除了軍事領域外,芳綸1414已作為一種高技術含量得纖維材料被廣泛應用于航天航空、機電、建筑、汽車、海洋水產(chǎn)、體育用品等國民經(jīng)濟各個方面。（拓威新材料TOWEX）
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