芳綸纖維的分類與形態(tài)和性能
1. 芳綸纖維的分類
芳綸纖維根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,可以分為兩種主要類型:一類是以耐熱性、難燃性為特征的間位芳綸,全稱為聚對(duì)間苯二甲酰間苯二胺,英文縮寫(xiě)為PMTA,美國(guó)商品名為Nomex,我國(guó)稱為芳綸1313;一類是以高強(qiáng)度、高彈性模量、耐熱性為特征的對(duì)位芳綸,全稱為聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺,英文縮寫(xiě)為PPTA,商品名美國(guó)為Kevlar,日本為Technora,荷蘭為Twaron,俄羅斯為Tevlon,我國(guó)稱為芳綸1414。
芳綸纖維是一種耐高溫的高強(qiáng)度高彈模特種纖維,兼有無(wú)機(jī)纖維的機(jī)械性能和有機(jī)纖維的加工性能,密度與聚酯纖維相當(dāng)。同時(shí)還具有極好的耐化學(xué)腐蝕性,耐輻射性,耐疲勞性,尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)良性能以及與橡膠樹(shù)脂一定的粘合性能。目前產(chǎn)品有漿粕和纖維兩種形態(tài)。成為航空航天、橡膠、樹(shù)脂工業(yè)、電子電器設(shè)備、運(yùn)輸工具、體育器材及土木建筑等各種領(lǐng)域的新型材料。尤其以芳綸纖維制備的高性能芳綸紙復(fù)合材料可廣泛用作高級(jí)電器絕緣材料、印刷線路板及電磁波防護(hù)材料等而備受矚目。
2.芳綸纖維的形態(tài)
1414纖維為亮黃色,1313纖維為亮白色。分別具有短纖維(或長(zhǎng)絲)和漿粕纖維(或稱沉析纖維)兩種纖維形態(tài)。長(zhǎng)絲主要用于紡織、橡膠等領(lǐng)域,造紙行業(yè)中使用短纖維和漿粕纖維。
3.芳綸的應(yīng)用特性
不導(dǎo)電性
在現(xiàn)代的工程中,如地鐵、隧道、電氣化鐵路以及工業(yè)廠房等等,都對(duì)絕緣性要求很高,在這些工程的加固補(bǔ)強(qiáng)中,芳綸纖維有著絕對(duì)優(yōu)勢(shì),也給這些領(lǐng)域提供了一個(gè)最佳的選擇機(jī)會(huì)。
耐腐蝕性好
特別是耐強(qiáng)堿腐蝕,是其他FRP復(fù)合材料不能相比的,由于在海水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的腐蝕性,主要是因?yàn)槔锩婧入x子較多的緣故,導(dǎo)致混凝土碳化,鋼筋銹蝕膨脹,所以在一些海港碼頭工程的加固及防護(hù)中,芳綸纖維是最佳的選擇。
抗沖擊性好
由于芳綸纖維的彈模是118Gpa,延性特別好,它的延伸率為1.8%,所以剛開(kāi)始時(shí)它在國(guó)外是用作軍工產(chǎn)品,如防彈衣等。用它加固一些對(duì)沖擊性要求很嚴(yán)的結(jié)構(gòu)中,如主航道的橋墩等。
抗動(dòng)載抗疲勞性能好
雖然碳纖維的抗拉強(qiáng)度非常高,但由于它是一種脆性材料,只能承受長(zhǎng)期的靜荷載,如果長(zhǎng)期承受動(dòng)載,就不能保證它的強(qiáng)度了,芳綸纖維則不受這個(gè)限制,早期主要用于軍工產(chǎn)品,而且是防彈衣的主要材料,由于其韌性比較好,所以相應(yīng)的其抗疲勞能力就非常好,另外,芳綸纖維的抗剪切能力也是所有FRP材料中最強(qiáng)的。
施工方便
主要是以下幾個(gè)步驟,表面處理--涂刷底膠--底層浸漬樹(shù)脂- - 粘貼芳綸布--外層浸漬樹(shù)脂--表面防護(hù),而且操作非常簡(jiǎn)單。不需要大型的吊裝機(jī)械設(shè)備,一般不需要做倒角,方形柱子的倒角只要做10ram就可以了,因?yàn)榉季]是一種有機(jī)材料,與樹(shù)脂的浸潤(rùn)性很好,且養(yǎng)護(hù)時(shí)間很短一般為幾個(gè)小時(shí),而類似其它纖維則需要一至二周。