摘要：杂环芳纶是指主链中含有芳杂环(通常为苯并咪唑)的一类对位芳纶,其具有轻质、高强高模、高耐热、耐溶剂等优异性能。相比典型的芳纶Ⅱ纤维,杂环芳纶具有更加优异的力学性能,目前在我国的航空航天和防弹防护等领域得到了实际的应用。然而,与其他有机纤维类似,杂环芳纶由于表面惰性,其与树脂的复合性能相对较低,限制了其在先进复合材料领域的应用。本文从杂环芳纶表面改性和结构设计两方面出发,总结近年来提高杂环芳纶复合性能的设计思路、技术手段和研究成果,展望其在先进复合材料应用领域的发展趋势,为有机纤维的界面设计及改善界面粘接性提供帮助和参考。

摘要：采用X衍射仪、强力仪、热失重仪及动态热分析仪等研究了K49、PABI及2种芳纶ⅢF3-1和F3-2的结晶性能、力学性能、热性能、动态热机械性能及热氧老化性能等,并根据结果分析了芳纶结构对性能的影响。力学性能分析结果显示,杂环结构的引入大幅度提高了纤维的强度和模量,F3-1、F3-2和PABI的干纱强度较K49分别提高61.2%、70.5%和67.2%。热氧老化实验表明,在250℃下经192 h老化后,K49、F3-1、F3-2和PABI的强度保持率分别为30%、78%、80%和68%,说明杂环结构的存在提高了纤维的热氧化稳定性。杂环结构的引入导致结晶度、初始热分解温度和玻璃化转变温度有所降低,但DMA的结果显示,杂环芳纶在200℃以内的动态模量较K49高出很多。

摘要：根据改进的拉伸性能和层间剪切性能的测试方法,对不同树脂基材、不同纤度织物以及不同纤维增强方式的芳纶复合材料的拉伸强度和层间剪切强度进行性能及测试均匀性的研究。通过测试发现,氰酸酯基复合材料具有最高的拉伸强度,环氧基树脂具有最高的层间剪切强度且数据稳定性较好。不同纤度的芳纶复合材料中100 tex力学性能最好,但数据均匀性差。单向增强比织物增强具有更高的拉伸强度和层间剪切强度,但数据均匀性差。

摘要：采用AFM-IR技术对基于杂环芳纶F358的含氯共聚改性纤维F358Cl和氟化表面改性纤维F358F进行表面结构与性能研究,并和F358及Kevlar 49产品进行对比分析。结果显示含杂环结构芳纶F358、F358F和F358Cl因无规共聚导致纤维沿径向方向化学结构不均一,而K49纯PPTA结构使其化学组成一致性较好。4种纤维的表面形貌因结构及工艺不同而差异较大,氟化处理使纤维表面形貌发生较大变化。表面力学分析结果显示纤维经氟化处理后表面刚性有所增加,几种纤维表面刚性顺序为F358F>K49>F358>F358Cl。表面热学分析结果表明氟化后纤维F358F的转变温度为116.4℃,低于未氟化纤维F358的127.3℃。

摘要：正中国航天科工六院年产50 t F-12高强有机纤维5 000 L聚合设备于2012年8月中旬试生产成功,合成聚合液的黏度满足工艺指标要求,并成功用于纺丝,纤维性能达到设计指标。

摘要：简介了国内外杂环芳纶的研究和产业化发展情况,重点介绍了中蓝晨光化工研究设计院有限公司采用干湿法凝胶纺丝新技术在芳纶Ⅲ低成本工程化研发方面的进展情况。研究表明,第二代芳纶Ⅲ的聚合物结构优化设计、干湿法凝胶纺丝、大丝束化等生产工艺技术已基本成形,纤维强度5.3 GPa,模量141 GPa,接近俄罗斯Rusar纤维性能,且生产效率实现10倍数量级的提高,有效降低了生产成本。同时,注重芳纶Ⅲ的应用研究,在高端防弹防刺、特殊压力容器、结构隐身材料、特种缆索、高性能体育器材等领域展开了广泛的研发,为扩拓芳纶Ⅲ的市场应用和纤维产业化发展规模奠定了扎实的基础。

摘要：防护材料的先进性决定了防护装备的先进性,新型芳纶Ⅲ防弹材料的卓越品质对提升个体防护装备的高效、舒适、轻量化具有重要意义。简要介绍了国内外常用软质防弹材料的优缺点,通过对比分析,重点解析了芳纶Ⅲ具有的优异综合性能,并以芳纶Ⅲ在防弹装备上的应用实例测试数据,论证了其在防弹性能及轻量化等多方面具有突出优势,展望了芳纶Ⅲ材料有望占领高端软质防弹装备领域的至高点。

摘要：对俄罗斯芳纶做了全面的综述,详细介绍了其间位芳纶、对位芳纶和杂环芳纶的发展概况、化学结构、性能及应用等,重点介绍了对位杂环芳纶SVM、Armos和Rusar的发展及应用情况,最后展望了杂环芳纶的应用前景。

摘要：对Kevlar-49、Armos和国产芳纶Ⅲ高性能芳纶进行力学性能和复合材料界面性能分析,并结合纤维表面形貌分析探讨了这几种芳纶及其复合材料的性能以及影响因素。结果表明,在对位芳纶高分子链上引入杂环结构,可以极大的提高芳纶的力学性能,从而提高其复合材料性能;同时芳纶表面形貌也对其复合材料性能造成影响。