·22·
综述专论
化工中间体 Chenmical Intermediate
芳纶的加工与应用
严兵"2,了胡茂明沈纯？何琨23任素影”赵家军
2011年第11期
（1、苏州大学材料与化学化工学部苏州215223，2、瘤迁恩睿乾新材料有限公司窃迁223809，3、苏州恩睿乾新材料股份有限公司苏州215124）摘要：本文对芳纶加工的减晶态加工的条件作了一个理论的简违，对芳纶的加工类型提出一种分级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行措述及分析。
关键调：芳纶、液晶，分级理论、加工、应用
中图分类号：TQ342+.7
文前标识码：A
文章编号： T16728114(2011)1102205
20世纪60年代杜邦公司的科学家斯蒂芬妮·克沃勒克（StephaineKwolek）研究芳香族聚酰胺，并先后开发出高强高模的对位芳纶Kevlar和阻燃性能好的间位芳纶Nomex两种工业化的产品，她也因此于1996年获得代表美国科技创新成就最高荣誉的国家科技奖章。芳纶问世以后，就以其出色的性能被广泛关注，各国的科研工作者也投入相当的力量进行研究。目前已有美国、俄罗斯、日本、韩国和中国等多个国家可以工业化生产，并应用于国防军工、航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等方面，
我国自20世纪70年代开始研究芳纶的开发，经过多年的发展，首先于2004年在烟台氨纶公司取得突破，实现间位芳纶1313工业化生产，2011年6月该公司又宣布对位芳纶1414干吨级生产线的成功投产。最近几年，国内多家公司纷纷上马包括芳纶1313、芳纶 1414、芳纶血等的千吨级生产线。随看各种芳纶产品的国产化，遂步打破了国外大公司的价格荤断。随着我国国民经济的发展，民众安全意识的提高，制约芳纶下游产品应用的成本因素如能再被突破，芳纶产品
在我国的使用必将越来越多。、芳纶加工的液品态基础
因为芳香族聚酰胺结构特点，芳纶的热稳定性很
作者简介：严关，在读研究生，技术开发部经理兼体系部经理，具有多年的技术、生产及项目置理经检，发表论文十多简，申请专利多项。
万方数据
高，这也导致了芳纶无法用常规的加热熔融的加工方法。但芳纶的酰胺结构使它可以溶于强质子酸类如浓硫酸、氯磺酸等，或非质子性的酰胺类溶剂，但用酰胺类溶剂时需有氧化钙或氧化锂等作为助溶剂，以提高芳纶的溶解性。利用这种特性，芳纶可以溶解在硫酸或酰胺类化合物中进行加工。而芳香族聚酰胺特有的刚性结构，使芳纶溶液在一定条件下，可以出现各向异性，即液晶相，在这种液晶相的条件下加工的芳纶产品的性能可大为提高。而要出现各向异性的液晶态溶液，芳纶产品的分子量必须达到一定的值、溶液的浓度达到临界值、温度在一定范围之内。
StephaineKwolek在上世纪60年代就通过光学、力学等方法研究了聚苯甲酰胺（芳纶14，即PBA）、聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶1414，即PPTA）在硫酸中的液晶相行为：当硫酸的浓度超过98%时，芳纶的浓溶液（大于8%）就会呈现各向异性，即液晶态"。管宝琼也利用类似方法研究了聚对苯二甲酰对苯二胺的硫酸溶液在不同浓度、温度下的相行为，发现PPTA/硫酸溶液不仅随着浓度的增加由各向同性溶液转变为各向异性溶液、然后进一步转变为各向异性固体；而且在某一特定浓度的体系有一个温度范围，在此温度区间内是各向异性液体，低于这个温度范围为各向异性固体，高于这个范围就变成各向同性溶液门。
StephaineKwolek也利用类似方法，研究了芳纶产品在酰胺类溶剂+助溶剂体系中的相行为。以PBA/ DMAc、LiCI体系为例，在添加一定量的LiCI作为助溶