开发现状41芳纶芳纶的学名为芳香族聚酰胺纤维(分子结构如图1所示),分子链结构分为三种:对位,间位和邻位,英文为Aramidfiber(帝人公司芳纶的商品名为Twaro
,杜邦公司的商品名为Kevlar),具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5~6倍,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的15左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。自上个世纪60年代由美国杜邦(DuPo
t)公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后,在40多年的时间里,芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程。我国从20世纪70年代初开始研究开发间位芳纶生产技术,直到2004年,该项技术才得以攻破,进入工业化生产,打破了国外公司垄断的局面。
f图1芳纶分子结构式间位芳纶的极限氧指数LOI大于28,因此当它离开火焰时不会继续燃烧。间位芳纶的阻燃特性是由其自身化学结构所决定的,因而是一种永久阻燃纤维,不会因使用时间和洗涤次数降低或丧失阻燃性能。间位芳纶具有很好的热稳定性,在205℃的条件下可以连续使用,在大于205℃高温条件下仍能保持较高的强力。间位芳纶具有较高的分解温度,而且在高温条件下不会熔融、融滴,当温度大于370℃时才开始炭化。42芳砜纶PSA纤维是一种芳香族聚酰胺纤维(分子结构如图2所示),具有卓越的阻燃隔热性能。PSA纤维自身的化学结构非常牢固,在高温条件下也不容易被破坏,因此该纤维的阻燃性能是其与生俱来的。PSA纤维是由上海纺织科学研究院和上海合成纤维研究所共同开发的具有独立自主知识产权的一种有机耐高温合成纤维,它的问世填补了我国耐250℃等级合成纤维的空白。
图2PSA纤维的大分子结构PSA纤维的极限氧指数LOI接近33,因此纤维在空气中不能被点燃或燃烧,也不熔融或熔滴,在火焰中只有轻微的碳化和收缩。PSA服装作为火焰和皮肤之间的保护屏障,有助于避免烧伤,给穿着者以保护,使其有足够的时间逃离火海。PSA织物通过了产业阻燃标准,达到燃烧损毁长度不超过100mm,续燃时间为0s,阴燃时间不超过2s,并且没有熔融碎片的标准要求。表1为PSA织物的燃烧性能试验数据。表1PSA织物的燃烧性能试验结果
织物和织物系统的热防护性能可以通过热防护性TPP测试得到。这项测试也可以用来
f全面评价织物在高温状态下的性能,是阻燃纺织品所要考虑的r