芳綸纖維是一組合成纖維的總稱。 這些纖維提供了一組特性，使其特別適用于盔甲、服裝和廣泛的其他應(yīng)用。 最常見的商業(yè)品牌是 Kevlar?，但在同一個(gè)大家族中還有其他品牌，例如 Twaron? 和 Nomex?。

歷史

芳綸的發(fā)展源于對(duì)尼龍和聚酯的研究。 該家族被稱為芳香族聚酰胺。 Nomex 是在 1960 年代初開發(fā)的，其特性導(dǎo)致廣泛用于防護(hù)服、絕緣材料和石棉的替代品。 對(duì)這種間位芳綸的進(jìn)一步研究產(chǎn)生了我們現(xiàn)在所知的凱夫拉纖維。 Kevlar 和 Twaron 是對(duì)位芳綸。 Kevlar 由杜邦公司開發(fā)并注冊(cè)商標(biāo)，并于 1973 年上市。

2011年全球芳綸產(chǎn)量遠(yuǎn)超6萬噸，隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、成本下降和應(yīng)用范圍擴(kuò)大，需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。

特性

鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)使得（大部分）纖維沿軸排列，賦予它們出色的強(qiáng)度、柔韌性和耐磨性。由于具有出色的耐熱性和低可燃性，它們的不同尋常之處在于它們不會(huì)熔化——它們開始降解（大約 500 攝氏度）。此外它們還具有非常低的電導(dǎo)率，使其成為理想的電絕緣體。

憑借對(duì)有機(jī)溶劑的高耐受性，這些材料的全方位“惰性”方面為廣泛的應(yīng)用提供了出色的多功能性。它們視野中唯一的污點(diǎn)是它們對(duì)紫外線、酸和鹽很敏感。除非經(jīng)過特殊處理，否則它們也會(huì)產(chǎn)生靜電。

這些纖維所具有的卓越性能提供了使它們成為廣泛應(yīng)用的理想選擇的優(yōu)勢(shì)。然而，對(duì)于任何復(fù)合材料，在處理和加工時(shí)要小心謹(jǐn)慎。建議使用手套、口罩等。

應(yīng)用

凱夫拉爾最初用于汽車輪胎加固，該技術(shù)仍然占主導(dǎo)地位，但在運(yùn)輸中，纖維被用作石棉的替代品——例如用于剎車片。最廣為人知的應(yīng)用可能是防彈衣，但其他保護(hù)用途包括消防員的防火服、頭盔和手套。

它們的高強(qiáng)度重量比使其在用作增強(qiáng)材料方面具有吸引力（例如在復(fù)合材料中，特別是在彎曲公差很重要的地方，例如飛機(jī)機(jī)翼）。在建筑方面，我們有纖維增強(qiáng)混凝土和熱塑性管道。腐蝕是石油工業(yè)中昂貴的海底管道的主要問題，因此開發(fā)了熱塑性管道技術(shù)以延長(zhǎng)管道壽命并降低維護(hù)成本。

芳綸纖維的低拉伸性能（斷裂時(shí)通常為 3.5%）、高強(qiáng)度和耐磨性使芳綸纖維成為繩索和電纜的理想選擇，甚至用于系泊船舶。

在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上，弓弦、網(wǎng)球拍線、曲棍球桿、滑雪板和跑鞋是這些出色纖維的一些應(yīng)用領(lǐng)域，水手們可以享受芳綸增強(qiáng)船體、芳綸線和肘部凱夫拉爾耐磨貼片的好處，膝蓋和后部！

即使在音樂世界中，芳綸纖維也被用作樂器簧片和鼓面，聲音通過芳綸揚(yáng)聲器音盆傳遞。

未來

新的應(yīng)用定期發(fā)布，例如，用于惡劣環(huán)境的高性能保護(hù)涂層，將芳綸纖維嵌入酯中。這對(duì)于涂覆新的鋼管來說是理想的——例如在水管可能埋在地下并且預(yù)算不允許使用更昂貴的熱塑性塑料替代品的公用事業(yè)中。

隨著改進(jìn)的環(huán)氧樹脂和其他樹脂的定期引入，以及全球范圍內(nèi)多種形式（纖維、紙漿、粉末、短切纖維和編織墊）芳綸生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大，這種材料的使用增加得到了保證原始形式和復(fù)合材料。