Производство аралоновых волокон

Метод синтеза аралона.

Основными ингредиентами для парааралона являются парабензохлорид (TPC) и парабензодиамин (PPD). Парааралон должен быть конденсирован в безводных условиях. Способы подготовки:

Интерфейсный метод конденсации:

Дикарбонатные хлориды растворяются в органических растворителях, которые не смешиваются с водой, таких как бензол, тетрахлорметан и т.д., а затем диамин растворяется в воде (в воду добавляется небольшое количество Na2CO3 или NaOH для поглощения соляной кислоты, образующейся в результате реакции), после чего оба раствора смешиваются и при добавлении, На границе двух жидкостей происходит конденсация для образования полимерной пленки. Поскольку реакция происходит на интерфейсе, она называется конденсацией интерфейса.

Метод конденсации криогенных растворов:

В настоящее время это самый зрелый способ синтеза аралоновых волокон. Этот метод используется для промышленного синтеза волокон Kevlar и Technoral.

В стеклополимерный реактор, оснащенный смесителем из нержавеющей стали и просушенный N2, добавляется раствор NMP, содержащий определенное количество безводных хлорида лития и пиридина, при комнатной температуре добавляется порошкообразный парабензодиамин и растворяется в ледяной ванне. Одновременно повышается скорость перемешивания. По мере продвижения реакции вязкость раствора увеличивается, а уровень жидкости повышается. Через несколько минут появляется явление ползания и появляется гель. Продолжайте перемешивать в течение нескольких минут, чтобы измельчить группу желтого геля, а затем оставить продукт в покое более 6 часов. Добавляем небольшое количество воды в полученный полимер, измельчаем и фильтруем, затем промываем несколько раз холодной и горячей водой для удаления остаточного растворителя, хлорида лития, соляной кислоты и пиридина до тех пор, пока скрубберный раствор не станет нейтральным, а затем высушиваем полимер при 100°C. После более чем 5ч получаем сухой полимер. Затем полимер смешивается в холодной концентрированной серной кислоте и нагревается до 75°C, превращаясь в жидкокристаллический раствор в столбцовой фазе, который затем вращается.

Способы синтеза волокон

Интерароматические полиамиды образуются в результате конденсации IPC и MPD, включая низкотемпературную полимеризацию, конденсацию интерфейса, полимеризацию эмульсии и полимеризацию в газовой фазе.

Среди них метод низкотемпературной полимеризации и метод конденсации интерфейса более распространены.

Американская компания DuPont использует низкотемпературную полимеризацию для конденсации, используя сухое прядение; Японский Teijin использует интерфейсную полимеризацию для конденсации, используя процесс мокрого прядения; Шаньдун Yantai Taihe новые материалы и Гуандун Caiyan используют метод полимеризации раствора для низкотемпературной конденсации, использование технологии мокрого прядения для производства аралоновых волокон.

Метод криогенной полимеризации:

MPD растворяется в растворителе N, N - диметилацетамида (DMAC) при перемешивании, охлаждается примерно до 0 °C, затем добавляется IPC при перемешивании, нагревается до 50 - 70 °C для реакции, в процессе реакции образуется HCl, процесс реакции должен быть добавлен Ca (OH) 2 для нейтрализации, так что раствор становится системой раствора DMAC - CaCl2, его концентрация может быть скорректирована в соответствии с мокрым прядением. Этот метод имеет меньшее потребление растворителя, простые этапы работы и высокую производительность, поэтому метод низкотемпературной конденсации широко используется.

Метод полимеризации интерфейса:

IPC растворяется в растворителе тетрагидрофурана (THF), образуя органическую фазу; MPD растворяется в водном растворе карбоната натрия, чтобы сформировать водную фазу, а затем добавляется органическая фаза в водную фазу при интенсивном перемешивании, делая органическую фазу и водную фазу двухфазной. Реакция конденсации происходит быстро на фазовом интерфейсе. Полученные полимеры осаждаются и фильтруются, промываются и высушиваются, получая твердые продукты.

Метод интерфейсной полимеризации реагирует быстро, генерируя высокую относительную молекулярную массу полимеров и может готовить высококачественные прядильные жидкости, но из - за сложного процесса этого метода и высоких требований к оборудованию, что приводит к высоким инвестициям.

Области применения аралоновых волокон

Аралоновые волокна широко используются во многих областях, таких как аэрокосмическая промышленность, автомобили, электромеханика, строительство и спорт в нашей стране, являются одним из незаменимых материалов в будущей жизни.

Авиационный сектор

Ариновое волокно обладает низкой плотностью, высокой прочностью и хорошей коррозионной стойкостью. Он может использоваться для изготовления корпусов ракетных двигателей ракет, широкополосных передающих материалов для фюзеляжей самолетов и космических аппаратов, основного крыла и хвоста, а также конструкционных компонентов, способных выдерживать ударные силы. Многоуровневые сотовые панели, изготовленные из предварительно пропитанного аралона, пропитанного эпоксидной смолой, и непосредственно связанные с сотовыми или пеноматериальными структурами, обладают отличной устойчивостью к ударам и проницаемостью электромагнитных волн. Супергибридный композитный композитный пресс из аралонового волокна, тонкого алюминия и эпоксидного нетканого перекрывающегося теплового давления имеет очень высокий удельный модуль и удельную прочность, его долговечность на усталость в 100 - 1000 раз выше, чем у листов из алюминиевого сплава. Он может использоваться в корпусе самолета и других частях. Композиты на основе смолы, изготовленные из аралоновых волокон, применяются к пассажирам самолета, что значительно снижает общий вес самолета.

Строительство

Ароматная ткань лучше растягивается, чем ткань из углеродного волокна. Сам материал легкий, свободный и гибкий. Это идеальный армирующий материал для строительных работ, особенно при укреплении элементов нерегулярной формы. Не нужно поворачиваться. Из аралоновых волокон в арматуру можно использовать бетонный каркас для крупных зданий. В дополнение к преимуществам высокой прочности и легкого веса, он также устойчив к коррозии и обладает хорошей устойчивостью к сдвигу.

Транспорт

Из - за низкой плотности аралоновых волокон он может выдерживать высокие и низкие температуры и обладает хорошей связью с резиной, поэтому его можно использовать в качестве занавески для шин для автомобилей или самолетов. Шины, изготовленные из аралонового волокна, имеют легкий вес, тонкие шины, низкое сопротивление качению, высокая несущая способность шины, износостойкость, резкость и непроницаемость к проколу хороши, центр тяжести давления на земле шины во время использования. Малый спорт, хорошие рулевые характеристики, тепло легко излучается, нелегко деформироваться, Это повышает комфорт езды на автомобиле, продлевает срок службы шин и отвечает требованиям к использованию шин современными сверхзвуковыми самолетами.

Электронные и электрические поля

Аралоновые волокна имеют более высокую прочность и модуль, более низкий диэлектрический коэффициент и хорошую пропускаемость электромагнитных волн. При тех же условиях жесткости толщина экрана радиолокационной антенны, изготовленного из аралоновых композитов, уменьшается на 30% по сравнению со стекловолокнистыми композитами. Повышение пропускания электромагнитных волн на 10%; Ламинированная подложка, изготовленная из ароматических полиамидных волокон и эпоксидных смол, фенолоальдегидных смол, полиамидов и других смол, соответствует высокому линейному коэффициенту расширения керамики и не имеет теплового расширения и усадки. Это может привести к растрескиванию, которое может быть использовано для изготовления специальных печатных плат в технологии поверхностного монтажа, что облегчает миниатюризацию и легкость электронных устройств.

Utilizing the characteristics of high strength and high temperature resistance of aramid fiber, it is used as a "tension member" in the optical fiber, which can protect the small and fragile optical fiber from elongation and deformation when it is subjected to tension, and will not affect the transmission of light. The composite product of aramid fiber and carbon fiber has good processability and semiconductor properties, and can withstand high temperature. It is mostly used to make materials for reducing electric fields in high-voltage devices. After being impregnated with insulating varnish, aramid paper has good insulation properties, and combined with natural mica sheet, it is used as insulation material for heat-resistant motors.

Другие регионы

Молекулы из аралоновых волокон содержат большое количество бензольных колец, которые имеют хорошую химическую стабильность, коррозионную стойкость, высокую удельную прочность, легкость и прочность и могут использоваться для изготовления кабелей для морских судов и глубоких скважин. Используя стойкость к высокой температуре и усталости из аралоновых волокон, изготовите высококачественные ракетки, удочки, сани, лыжи, лыжи, луки и стрелы, гребли, клюшки для гольфа и т. Д., Также можно использовать для изготовления сапог для альпинизма в плохих спортивных условиях, боксерских перчаток, гоночных шлемов, кузовов автомобилей и т. Д. Поскольку асбест представляет серьезную опасность для дыхательных путей человека, аралоновые волокна могут заменить асбест для изготовления усиленных резиновых уплотнений и других уплотнений для прокладок и колец автомобильных тормозов.

Ароматная односторонняя ткань предлагает лучшее решение для укрепления зданий

Ароматное волокно может не только строить дороги, но и укреплять дома, имеет очень широкие перспективы в области строительства.

Контрпозиционное аралоновое волокно - это новый тип высокотехнологичного синтетического волокна, с высокой прочностью, высоким модулем, высокой температурой, кислотоустойчивостью к щелочи, легким весом и другими отличными характеристиками. Или в 2 - 3 раза больше, чем стекловолокно, вязкость в 2 раза больше, чем стальная проволока, вес только около 1 / 5. При температуре 560°C он не разлагается и не расплавляется. Композиты из аралоновой волокнистой ткани имеют характеристики высокой прочности на растяжение, малого удельного веса, хорошей коррозионной стойкости, хорошего удлинения, хороших изоляционных свойств, сильной вязкости, прочности на сдвиг и экструзию, сильной ударной стойкости и хорошей внутренней огнестойкости. Производительность, может использоваться для ремонта и укрепления мостов, столбов, метро, дымоходов, водонапорных башен, туннелей, электрифицированных железных дорог, морских портов и причалов, особенно для укрепления и ремонта бетонных конструкций.

Например, он подходит для балок, в основном мостов и гражданских зданий или промышленных предприятий. Методы укрепления включают сопротивление изгибу и сдвигу. При изгибе направление волокна аралоновой ткани соответствует оси балки. Тензорная сторона, чтобы увеличить несущую способность балки. Согласно соответствующим испытаниям, до тех пор, пока балка не является суперусиленной балкой, слой из 280 г аралоновой ткани может увеличить пропускную способность примерно на 30%, а два слоя могут увеличить пропускную способность примерно на 40%. Направление перпендикулярно оси балки.

Ароматная ткань также является идеальным материалом для укрепления колонны. Во - первых, поскольку модуль упругости аралонового волокна составляет 118 Гпа, аралоновое волокно имеет лучшую растяжимость по сравнению с модулем упругости углеродного волокна 230 Гпа; Во - вторых, шлифовка кромки требует только около 10 мм, как правило, не требует шлифования края, в то время как углеродное волокно требует около 30 мм. В отличие от этого, использование аралоновой ткани может сэкономить много рабочих часов. Наконец, поскольку арандовая ткань является мягкой тканью, она имеет лучшую последующую способность, особенно для шляп с нерегулярной формой, и более подходит для укрепления с помощью арандовой ткани.

Что касается применения армирования кладки и панели, требования к усиленному зазору панели, как правило, выше, укрепление не повлияет на внешний вид, поэтому более удобно использовать тонкие и мягкие композиционные материалы. При укреплении дымовых труб и водонапорных башен их трудно укрепить и поддерживать из - за высокого развития таких конструкций, как дымовые трубы и водонапорные башни. Традиционные методы в основном трудно решить такие проблемы, в то время как аралоновые волокна имеют легкий вес, высокую прочность, коррозионную стойкость и долговечность. Хорошо, это будет лучший вариант для укрепления дымоходов и водонапорных башен.

В укреплении туннелей метро ароматная ткань также имеет определенные преимущества. Поскольку метро и туннели являются структурами, работающими под землей, они действуют иначе, чем наземные сооружения, и имеют давление грунта в верхней и боковой частях пещеры. Он также имеет требования к чистоте, поэтому при ремонте трещин маловероятно использование традиционных методов укрепления. Укрепление и обслуживание аралоновой ткани отвечает ее различным требованиям. Трещины в сводах или боковых стенках метро или туннелей, как правило, являются многонаправленными и нерегулярными, что требует хорошей устойчивости к сдвигу их ремонтных материалов, в то время как аралон также является непроводящим материалом FRP. Поэтому преимущества аралоновой ткани в применении укрепления туннельного метро очень заметны.