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麦哲伦公司的高性能新型化纤

发表时间:2003/10/27

       荷兰麦哲伦公司介绍了近期的研究项目,主要研究由2,6-二羟基对苯二甲酸与2,3,5,6-四氨基吡啶形成的聚合物基高性能纤维开发的可行性。

       对聚合物处理的进一步研究促进了刚杆形聚合物基纤维优秀抗拉性能的开发,由对苯撑苯并双恶唑制得的PB O纤维就属此类。尽管这些纤维表现出的抗拉性能很好,但PBO增强复合材料的压缩屈服水平较低。最近,合成和利用既有PBO一样的刚杆形又有强力分子间  氢键的聚合物成为可能。项目中所用的聚合物和纤维,简称为M5产品。

       麦哲伦公司大量生产用于制造纤维所须单体的工艺大大改进了合成法。普通间隙湿纺法通常在180℃左右把初聚向列型溶液纺制成约10微米直径的长丝,经水洗降低含磷量,然后在高温下拉伸制成最终的高模量产品。在小规模加工中麦哲伦公司使用新型M5纤维获得了重要的机械性能和结构参数。当z是聚合物主链方向时,在x和y方向的氢键是其晶体结构的特征。

       新纤维的性能优于现在出售的航空航天用碳纤维。通过对M5纤维增强复合材料样品条3~4个点的弯曲测试,进一步证实其压缩性能非常好,在1.6~1.7Gpa应力处发生塑性变形。该纤维的一般机械性能使它在绝大多数应用领域里较碳纤维更具竞争力。另外还有其它优点,例如易制造复合结构及毁损时吸收巨大的能量等。

       荷兰迪斯姆公司推进高性能聚乙烯,例如该公司的Dyneema(高模量聚乙烯)和Honeywell公司的Spectra(超高分子量聚乙烯)纤维制造的凝胶纺丝理念的发明,自称是合成纤维技术发展第三个重要里程碑的 构成之一。其基本内容包含了超高分子量聚乙烯挠性大分子的排列。在非极性溶剂中搅拌溶解超高分子量聚乙烯时,偶然发现纤维材料沉积在搅拌器上。由此形成了在非极性溶剂中对超高分子量聚乙烯进行纺丝、拉伸、干燥的制造方法。(中国纺织品报)