Διαδικασία παραγωγής ινών αραμίδη

Συνθετική μέθοδος ινών παρααραμίδης

Οι κύριες πρώτες ύλες του παρααραμίδη είναι το χλωριούχο τερεφθαλούλιο (TPC) και η p-φαινυλενοδιαμίνη (PPD). Το παρααραμίδιο πρέπει να υποβληθεί σε αντίδραση πολυσυμπύκνωσης υπό άνυδρες συνθήκες. Οι μέθοδοι παρασκευής είναι:

① Μέθοδος πολυσυμπύκνωσης διεπαφών:

Διαλύστε το χλωριούχο δικαρβοξυλικό οξύ σε έναν οργανικό διαλύτη αναμιγνύμενο με το νερό, όπως το βενζόλιο, ο τετραχλωριούχος άνθρακα, κ.λπ., και έπειτα διαλύστε τη διαμίνη στο νερό (προσθέστε μια μικρή ποσότητα ή στο νερό για να απορροφήσετε το υδροχλωρικό οξύ που παράγεται από την αντίδραση), Στη συνέχεια τα παραπάνω δύο διαλύματα αναμιγνύονται, και τη στιγμή της προσθήκης, Η αντίδραση πολυσυμπύκνωσης εμφανίζεται στη διεπαφή των δύο υγρών για να σχηματίσει μια πολυμερή ταινία. Δεδομένου ότι η αντίδραση πραγματοποιείται στη διεπαφή, ονομάζεται διεπαφική πολυσυμπύκνωση.

②Μέθοδος πολυσυμπύκνωσης διαλύματος χαμηλής θερμοκρασίας:

Είναι η πιο ώριμη μέθοδος σύνθεσης ινών αραμίδη αυτή τη στιγμή. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται στη σύνθεση βιομηχανικών ινών Κέβλαρ και Τεχνολογικών.

Σε έναν αντιδραστήρα πολυμερισμού γυαλιού που εξοπλίζεται με έναν αναδευτήρα ανοξείδωτου και περνάει μέσω ξηρού Ν2, προσθέστε ένα διάλυμα που περιέχει μια ορισμένη ποσότητα άνυδρου LiCl και πυριδίνης, προσθέστε σκόνη p-φαινυλενοδιαμίνη σε θερμοκρασία δωματίου, και διαλύστε το σε ένα λουτρό πάγου-νερού Το διάλυμα μειώνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, και στη συνέχεια προστίθεται σε σκόνη χλωριούχο τερεφθαλοϋλ σε σκόνη, και η ταχύτητα ανάδευσης αυξάνεται ταυτόχρονα. Καθώς η αντίδραση προχωρά, το ιξώδες του διαλύματος αυξάνεται και το επίπεδο υγρού αυξάνεται. Μετά από λίγα λεπτά, εμφανίζεται το φαινόμενο αναρρίχησης ράβδων και εμφανίζεται το τζελ. Συνεχίστε να ανακατεύετε για λίγα λεπτά για να σπάσετε την κίτρινη ομάδα τζελ και στη συνέχεια αφήστε το προϊόν να σταθεί για περισσότερο από 6ώρες. Προσθέστε μια μικρή ποσότητα νερού στο λαμβανόμενο πολυμερές, συνθλίψτε και φιλτράρετε, στη συνέχεια πλύνετε με κρύο νερό και ζεστό νερό αρκετές φορές για να αφαιρέσετε τον υπολειπόμενο διαλύτη, και πυριδίνη, μέχρι το υγρό πλύσης να είναι ουδέτερο, στη συνέχεια στεγνώστε το πολυμερές σε 100°Περισσότερο από 5ένα ξηρό πολυμερές ελήφθη. Στη συνέχεια, το πολυμερές αναμιγνύεται σε κρύο συμπυκνωμένο θειικό οξύ, θερμαίνεται στους 75° για να γίνει ένα νηματικό υγρό κρυσταλλικό διάλυμα, και στη συνέχεια περιστρέφεται.

Συνθετική μέθοδος ινών μετα-αραμίδης

Το μετα-αραμίδιο σχηματίζεται από πολυσυμπύκνωση και υπάρχει πολυμερισμός χαμηλής θερμοκρασίας, διεπαφική πολυσυμπύκνωση, πολυμερισμός γαλακτωμάτων, και πολυμερισμός φάσης αερίου.

Μεταξύ αυτών, η μέθοδος πολυμερισμού χαμηλής θερμοκρασίας και η μέθοδος διεπιστημονικής πολυσυμπύκνωσης είναι πιο συνηθισμένες.

Οι Ηνωμένες Πολιτείες χρησιμοποιούν πολυμερισμό χαμηλής θερμοκρασίας για πολυσυμπύκνωση και υιοθετούν την ξηρά διαδικασία περιστροφής. Το Ιαπωνικό Τεϊζίν χρησιμοποιεί τον διεπαγγελματικό πολυμερισμό για την πολυσυμπύκνωση, και υιοθετεί την υγρή διαδικασία περιστροφής. Τα νέα υλικά και οι δύο χρησιμοποιούν χαμηλής θερμοκρασίας πολυσυμπύκνωση με μέθοδο πολυμερισμού διαλύματος, χρησιμοποιώντας υγρή διαδικασία περιστροφής για την παραγωγή ινών μετα-αραμίδη.

①Μέθοδος πολυμερισμού χαμηλής θερμοκρασίας:

Διαλύστε το στο διαλύτη Ν,Ν-διμεθυλακεταμιδίου (κάτω από την ανάδυση, δροσερό περίπου 0°C, έπειτα προσθέστε κάτω από την ανάδειξη, και θερμότητα μέχρι 50~70 για την αντίδραση, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντίδρασης θα παραγάγει το πρέπει να προστεθεί για να το εξουδετερώσει κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, έτσι ώστε το διάλυμα γίνεται ένα σύστημα διαλύματος και η συγκέντρωσή του μπορεί να ρυθμιστεί για την υγρή περιστροφή. Αυτή η μέθοδος καταναλώνει λιγότερο διαλύτη, τα βήματα λειτουργίας είναι απλά, και η αποδοτικότητα παραγωγής είναι υψηλή, έτσι η χαμηλής θερμοκρασίας μέθοδος πολυσυμπύκνωσης χρησιμοποιείται ευρέως.

② Μέθοδος πολυμερισμού διεπαφών:

Διαλύστε το IPC σε διαλύτη τετραυδροφουράνης (THF) για να σχηματίσετε οργανική φάση. διαλύστε το σε υδατικό διάλυμα ανθρακικού νατρίου για να σχηματίσετε μια φάση νερού, και στη συνέχεια προσθέστε την οργανική φάση στη φάση νερού υπό έντονη ανάδευση, έτσι ώστε η οργανική φάση και η φάση νερού είναι σε δύο φάσεις. Η αντίδραση πολυσυμπύκνωσης εμφανίζεται γρήγορα στη διεπαφή φάσης. Το προκύπτον πολυμερές κατακερματισμένο και φιλτραρισμένο, πλυμένο και αποξηραμένο για να δώσει ένα στερεό προϊόν.

Η ταχύτητα αντίδρασης της μεθόδου διεπιστημονικού πολυμερισμού είναι γρήγορη, το σχετικό μοριακό βάρος του παραγόμενου πολυμερούς είναι υψηλό και μπορεί να προετοιμαστεί υψηλής ποιότητας ντόπα περιστροφής, αλλά λόγω της σύνθετης διαδικασίας και των υψηλών απαιτήσεων εξοπλισμού αυτής της μεθόδου, οδηγεί σε υψηλή επένδυση.

Πεδία εφαρμογής της ίνας αραμίδης

Οι ίνες αραμίδης χρησιμοποιούνται ευρέως στο αεροδιάστημα, το αυτοκίνητο, το ηλεκτρομηχανικό, την κατασκευή, τον αθλητισμό και πολλούς άλλους τομείς της χώρας μου, και είναι ένα από τα απαραίτητα υλικά στη μελλοντική ζωή.

Τομέας αεροπορίας

Η ίνα αραμίδης έχει χαμηλή πυκνότητα, υψηλή αντοχή, και καλή αντίσταση διάβρωσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατασκευάσει τα περιβλήματα μηχανών πυραύλων για τους πυραύλους, τα ευρυζωνικά υλικά μετάδοσης κύματος για τις άτρακτες, τα κύρια φτερά, και τα κενά των αεροσκαφών και των διαστημικών σκαφών, και τα δομικά συστατικά που μπορούν να αντισταθούν τις δυνάμεις κρούσης. Ο πολυστρωματικός πίνακας δομών κηρήθρας που προετοιμάζεται με τον εμποτισμό υφάσματος αραμίδης με εποξική ρητίνη για να διαμορφώσει και να συνδεθεί άμεσα με τη δομή κηρήθρας ή αφρού έχει τη σημαντική αντίσταση αντίκτυπου και την ηλεκτρομαγνητική διαπερατότητα κύματος. Το υπερυβριδικό σύνθετο ελασματοποιημένο υλικό που σχηματίζεται με την επικάλυψη και την καυτή πίεση ινών αραμίδων, το λεπτό πιάτο αργιλίου, και το εποξειδικό μη υφαμένο ύφασμα έχει εξαιρετικά υψηλό ειδικό συντελεστή και τη συγκεκριμένη αντοχή, και η αντι-κόπωση ζωή του είναι 100 έως 1000 φορές αυτή του πιάτου κραμάτων αργιλίου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη άτρακτη αεροσκαφών και άλλα μέρη. Το ενισχυμένο σύνθετο υλικό που παρασκευάζεται με βάση τη ρητίνη εφαρμόζεται στο σώμα επιβατών αεροσκαφών, το οποίο μπορεί να μειώσει σημαντικά το συνολικό βάρος του αεροσκάφους.

Κατασκευαστικός τομέας

Η ολκιμότητα του υφάσματος ινών aramide είναι καλύτερη από αυτή της ίνας άνθρακα. Το ίδιο το υλικό είναι ελαφρύ σε βάρος και ευέλικτο στην ελευθερία. Είναι ένα ιδανικό υλικό ενίσχυσης για κατασκευαστικά έργα, ειδικά όταν ενισχύουν ακανόνιστα διαμορφωμένα εξαρτήματα. Δεν είναι απαραίτητο να πλάθουμε. Η ύφανση ινών αραμίδη σε χαλύβδινες ράβδους μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τσιμεντοενισχυμένος σκελετός για μεγάλα κτίρια. Εκτός από τα πλεονεκτήματα της υψηλής αντοχής και του ελαφριού βάρους, είναι επίσης ανθεκτικό στη διάβρωση και έχει καλή αντίσταση διάτμησης.

Μεταφορές

Λόγω της χαμηλής πυκνότητας των ινών αραμίδη, μπορεί να αντισταθεί στις υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, και έχει καλή πρόσφυση στο λάστιχο, έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κορδόνια ελαστικών για αυτοκίνητα ή αεροσκάφη. Το ελαστικό κατασκευασμένο από ίνα αραμίδη έχει ελαφρύ, λεπτό ελαστικό, χαμηλή αντίσταση κύλισης, υψηλή ικανότητα ρουλεμάν ελαστικών, και καλή αντοχή στη φθορά, αντίσταση κοπής και αντίσταση διάτρησης, και το κέντρο βάρους εδάφους του ελαστικού κατά τη χρήση Η κίνηση είναι μικρή, η απόδοση διεύθυνσης είναι καλή, η θερμότητα είναι εύκολη να ακτινοβολήσει, και δεν είναι εύκολο να παραμορφωθεί, το οποίο βελτιώνει την άνεση οδήγησης του αυτοκινήτου, παρατείνει τη διάρκεια ζωής του ελαστικού, και μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις του σύγχρονου υπερηχητικού αεροσκάφους για τη χρήση ελαστικών.

Ηλεκτρονικό και ηλεκτρικό πεδίο

Οι ίνες αραμίδης έχουν υψηλότερη δύναμη και συντελεστή και χαμηλότερο διηλεκτρικό συντελεστή, και καλή ηλεκτρομαγνητική μετάδοση κυμάτων. Κάτω από τους ίδιους όρους ακαμψίας, το πάχος της ασπίδας κεραιών ραντάρ φιαγμένη από σύνθετα υλικά αραμίδης μπορεί να μειωθεί κατά 30% σε σύγκριση με τα σύνθετα υλικά ινών γυαλιού.%, η μετάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αυξήθηκε κατά 10%· το τοποθετημένο σε στρώματα υπόστρωμα φιαγμένο από ίνες αραμιδίου και εποξειδικές, φαινολικές, πολυιμιδικές και άλλες ρητίνες έχει υψηλό βαθμό γραμμικού συντελεστή διαστολής με την κεραμική, και δεν υποφέρει από θερμική επέκταση και συστολή. Μπορεί να προκαλέσει ρωγμές και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει ειδικούς πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων στην τεχνολογία τοποθέτησης επιφάνειας, η οποία είναι ευνοϊκή για τη μικροποίηση και το ελαφρύ βάρος του ηλεκτρονικού εξοπλισμού.

Χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά της υψηλής αντοχής και υψηλής θερμοκρασίας αντίστασης της ίνας αραμίδης, χρησιμοποιείται ως "μέλος έντασης" στην οπτική ίνα, η οποία μπορεί να προστατεύσει τη μικρή και εύθραυστη οπτική ίνα από την επιμήκυνση και την παραμόρφωση όταν υποβάλλεται στην ένταση, και δεν θα επηρεάσει τη μετάδοση του φωτός. Το σύνθετο προϊόν της ίνας αραμίδης και της ίνας άνθρακα έχει καλές ιδιότητες επεξεργασίας και ημιαγωγών, και μπορεί να αντισταθεί σε υψηλή θερμοκρασία. Χρησιμοποιείται κυρίως για να κάνει τα υλικά για τη μείωση των ηλεκτρικών πεδίων στις συσκευές υψηλής τάσης. Αφού εμποτιστεί με μονωτικό βερνίκι, το έγγραφο αραμίδης έχει καλές μονωτικές ιδιότητες, και σε συνδυασμό με το φυσικό φύλλο μαρκίδας, χρησιμοποιείται ως μονωτικό υλικό για ανθεκτικές στη θερμότητα μηχανές.

Άλλες περιοχές

Οι ίνες περιέχουν μεγάλο αριθμό δαχτυλιδιών βενζολίου στα μόριά τους, τα οποία έχουν καλή χημική σταθερότητα, αντοχή στη διάβρωση, υψηλή ειδική δύναμη, ελαφριά και ισχυρή, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή καλωδίων για τα θαλάσσια σκάφη και τα βαθιά φρεάτια πετρελαίου. Χρησιμοποιήστε την αντίσταση υψηλής θερμοκρασίας και την αντίσταση κούρασης της ίνας αραμίδης για να κάνετε υψηλής ποιότητας ρακέτες, ράβδους αλιείας, έλκηθρο, σκι, πόλους σκι, τόξα και βέλη, βάρκες κωπηλασίας, κλαμπ γκολφ, κ.λπ., και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να κάνει ορειβατικά παπούτσια με σκληρές αθλητικές συνθήκες Μπότες, γάντια πυγμαχίας, αγωνιστικά κράνη, σώματα αγωνιστικών αυτοκινήτων, κ.λπ. Δεδομένου ότι ο αμίαντος είναι ένας σοβαρός κίνδυνος για την ανθρώπινη αναπνευστική οδό, οι ίνες αραμίδης μπορούν να χρησιμοποιηθούν αντί του αμίαντου για να κάνουν ενισχυμένες λαστιχένιες πλάκες σφράγισης και άλλες σφραγίδες, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τα σκάφη επένδυσης και τα δαχτυλίδια των αυτοκινητικών φρένων.

Το μονοκατευθυνόμενο ύφασμα παρέχει μια καλύτερη λύση για την ενίσχυση οικοδόμησης

Η ίνα μπορεί όχι μόνο να χτίσει δρόμους, αλλά και να ενισχύσει τα σπίτια, και έχει μια πολύ ευρεία προοπτική στον τομέα της κατασκευής.

Η ίνα παρα-αραμίδης είναι ένας νέος τύπος συνθετικής ίνας υψηλής τεχνολογίας, η οποία έχει εξαιρετικές ιδιότητες όπως η εξαιρετικά υψηλή αντοχή, ο υψηλός συντελεστής, η υψηλής θερμοκρασίας αντίσταση, η όξινη και αλκαλική αντίσταση, και το ελαφρύ βάρος. Ή 2 έως 3 φορές αυτή της ίνας γυαλιού, η ανθεκτικότητα είναι διπλάσια από αυτό του χαλύβδινου σύρματος, και το βάρος είναι μόνο περίπου 1/5 του χαλύβδινου σύρματος. Σε θερμοκρασία 560° δεν θα αποσυντεθεί ή θα λιώσει. Το σύνθετο υλικό υφάσματος ινών αραμίδης έχει την υψηλή εκτατή δύναμη, τη μικρή ειδική βαρύτητα, την καλή αντίσταση διάβρωσης, την καλή επιμήκυνση, την καλή απόδοση μόνωσης, την ισχυρή ανθεκτικότητα, την υψηλή δύναμη διάτμησης και την αντοχή εξώθησης, την ισχυρή αντίσταση κλονισμού, και την άριστη εγγενή επιβράδυνση φλόγας. Η απόδοση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επισκευή και την ενίσχυση γεφυρών, στηλών, υπογείων, καμινάδες, πύργους νερού, σήραγγες, ηλεκτροποιημένους σιδηροδρόμους, θαλάσσιους λιμένες και αποβάθρες, ιδιαίτερα κατάλληλοι για την ενίσχυση και την επισκευή των συγκεκριμένων δομών.

Για παράδειγμα, εφαρμόζεται σε δοκούς, κυρίως γέφυρες και αστικά κτίρια ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι μέθοδοι ενίσχυσης περιλαμβάνουν την αντίσταση κάμψης και την αντίσταση διάτμησης. Κατά την εκτέλεση της αντίστασης κάμψης, η κατεύθυνση ινών του υφάσματος αραμίδης είναι συνεπής με την αξονική κατεύθυνση της δέσμης. Η πλευρά έντασης για να αυξήσει την ικανότητα μεταφοράς φορτίου της δέσμης. Σύμφωνα με τις σχετικές δοκιμές, εφ 'όσον η ακτίνα δεν είναι μια υπερενισχυμένη ακτίνα, ένα στρώμα 280 γραμμάτων υφάσματος αραμίδης μπορεί να αυξήσει τη φέρουσα ικανότητα περίπου 30%, και δύο στρώματα μπορούν να αυξήσουν την φέρουσα ικανότητα περίπου 40%. Η κατεύθυνση είναι κάθετη προς τον άξονα της δέσμης.

Το ύφασμα αραμίδης είναι επίσης ιδανικό για την ενίσχυση των θέσεων. Πρώτα απ 'όλα, επειδή ο ελαστικός συντελεστής της ίνας αραμίδης είναι 118σε σύγκριση με τον ελαστικό συντελεστή της ίνας άνθρακα 230η ίνα αραμίδης έχει καλύτερη ολκιμότητα. δεύτερον, μόνο περίπου 10απαιτείται για τη λείανση ακρών, και γενικά καμία λείανση δεν απαιτείται, ενώ η ίνα άνθρακα χρειάζεται περίπου 30Λεπτομέρειες: Αντίθετα, η χρήση υφάσματος αραμίδης μπορεί να σώσει πολλές ώρες ανθρώπου. Τέλος, δεδομένου ότι το ύφασμα αραμίδης είναι ένα είδος μαλακού υφάσματος, έχει καλύτερη παρακολούθηση, ειδικά για τα καλύμματα με ακανόνιστα σχήματα, είναι καταλληλότερο να χρησιμοποιηθεί το ύφασμα αραμίδης για ενίσχυση.

Όσον αφορά τις εφαρμογές ενίσχυσης της τοιχοποιίας και των επιτροπών, οι απαιτήσεις για την επικάλυψη ενίσχυσης των επιτροπών είναι γενικά σχετικά υψηλές, και η εμφάνιση δεν θα επηρεαστεί μετά την ενίσχυση, έτσι είναι καταλληλότερο να χρησιμοποιηθούν λεπτά και μαλακά σύνθετα υλικά αραμίδης για την ενίσχυση. Στην ενίσχυση των καμινάδων και των υδρπύργων, λόγω της μεγάλης ανάπτυξης κατασκευών όπως οι καμινάδες και οι πύργοι νερού, είναι δύσκολο να ενισχυθούν και να διατηρηθούν. Οι παραδοσιακές μέθοδοι είναι βασικά δύσκολο να επιλυθούν τέτοια προβλήματα, και οι ίνες αραμίδης είναι ελαφριές, υψηλής αντοχής, ανθεκτικές στη διάβρωση και ανθεκτικές. Καλό, θα είναι μια καλύτερη επιλογή για την ενίσχυση των καμινάδων και των πύργων νερού.

Στην ενίσχυση των σηράγγων μετρό, τα υφάσματα αραμίδη έχουν επίσης ορισμένα πλεονεκτήματα. Δεδομένου ότι οι υπόγειοι και οι σήραγγες είναι δομές που λειτουργούν υπόγεια, η δύναμή τους είναι διαφορετική από αυτή της επίγειας δομής, και υπάρχουν πιέσεις γης στην οροφή και στις πλευρές του σπηλαίου. Έχει επίσης την απαίτηση του χώρου κεφαλής, έτσι κατά την επισκευή ρωγμών, η δυνατότητα χρήσης παραδοσιακών μεθόδων ενίσχυσης είναι πολύ μικρή. Η ενίσχυση και η συντήρηση με το ύφασμα αραμίδων μπορούν να καλύψουν τις διάφορες απαιτήσεις του. Οι ρωγμές στο θόλο ή τον πλευρικό τοίχο του μετρό ή της σήραγγας είναι γενικά πολυκατευθυντικές και ακανόνιστες, γεγονός που απαιτεί τα υλικά επισκευής του για να έχουν καλή αντίσταση διάτμησης, και το αραμίδιο είναι επίσης ένα μη αγώγιμο υλικό. Ως εκ τούτου, τα πλεονεκτήματα του υφάσματος αραμίδης στην εφαρμογή ενίσχυσης της μηχανικής μετρό σηράγγων είναι αρκετά εμφανή.