Fibre de haute performance clé en Chine: fibre aramide!

Le nom complet de la fibre d'aramide est la fibre d'aramide, en anglais est la fibre d'aramide. Avec la fibre de carbone, la fibre de polyéthylène de poids moléculaire ultra - élevé, la fibre de basalte sont les quatre principales fibres de haute performance en Chine.

Les fibres aramides et le nylon ordinaire sont des fibres Amides qui contiennent des liaisons Amides dans la chaîne principale des macromolécules. La différence est que la liaison amide du nylon est reliée au Groupe aliphatique, tandis que la liaison amide de l'aramide est reliée au cycle phényle.

Types de fibres aramides

Les fibres aramides comprennent principalement des fibres polyamides aromatiques complètes et des fibres polyamides aromatiques hétérocycliques, qui peuvent être divisées en fibres aramides ortho, para - aramides et inter - aramides. Les produits industriels sont principalement des fibres aramides interstitielles et para - aramides. La principale différence entre les deux types de fibres aramides réside dans la différence de position de fixation de la liaison amide à l'atome C sur le cycle benzénique.

✪ Diaaramide

La fibre para - aramide (PPTA), appelée fibre aramide 1414 en Chine, est un polymère linéaire dans lequel plus de 85% de la liaison amide de la chaîne moléculaire se lie directement au cycle aromatique. Il s'agit de la première fibre fabriquée à partir d'une solution de filage à cristaux liquides polymères dans le monde, ouvrant une nouvelle ère de fibres synthétiques de haute performance.

✪ Aramide interstitiel

La fibre d'aramide interstitielle (pmta) est également appelée fibre d'aramide 1313 en Chine. La fibre d'aramide interstitielle est le cristal de graines qui croît le plus rapidement parmi les fibres organiques résistantes à haute température. La molécule fibreuse est composée d'un groupe amide qui est relié au groupe m - phényle. Les chaînes moléculaires sont linéaires et dentelées. Il possède d'excellentes propriétés de ignifugation, de stabilité thermique et de résistance aux rayonnements.

Excellentes propriétés des fibres aramides

Il possède d'excellentes propriétés telles qu'une très haute résistance, un module élevé, une résistance à haute température, une résistance à l'acide et à l'alcali, un poids léger, une isolation, une résistance au vieillissement, une longue durée de vie, une structure chimique stable, une combustion sans gouttelettes et un gaz non toxique.

La résistance à la température des fibres para - aramides est plus élevée que celle des fibres inter - aramides. La plage de température de service continu est de - 196 à 204 °C et ne se décompose pas ou ne fond pas à 560 °C. Les caractéristiques les plus remarquables des fibres para - aramides sont la résistance ultra - élevée, le module élevé, la résistance à haute température, la résistance à l'acide et à l'alcali, le poids léger et d'autres excellentes propriétés. Trois fois plus que le fil industriel de nylon à haute résistance; Le module est 2 à 3 fois plus élevé que celui de l'acier de haute qualité ou de la fibre de verre et 10 fois plus élevé que celui du fil industriel de nylon à haute résistance. Sa ténacité est deux fois plus élevée que celle du fil d'acier, son poids n'est que d'environ 1 / 5 de celui du fil d'acier, il a une bonne isolation et anti - vieillissement, et sa durée de vie est longue.

✪ Bonnes propriétés mécaniques des fibres aramides

L'aramide interstitiel est une sorte de polymère flexible, sa résistance à la rupture est plus élevée que le polyester ordinaire, le coton, le nylon, etc., l'allongement est grand, la main douce, la spinnabilité est bonne. Il peut produire des fibres courtes et des filaments de différentes longueurs et deniers, Dans les machines textiles générales, les différents fils peuvent être tissés en tissu et en tissu non tissé, après finition, pour répondre aux exigences des vêtements de protection dans différents domaines.

✪ Les fibres aramides ont une excellente résistance au feu et à la chaleur

L'indice limite d'oxygène (LI) de l'aramide Intermétallique est supérieur à 28, de sorte que la combustion ne se poursuit pas à l'extérieur de la flamme. Les propriétés ignifuges des fibres d'aramide interstitielles sont déterminées par leur propre structure chimique, de sorte qu'il s'agit d'une fibre ignifuge permanente dont les propriétés ignifuges ne sont pas réduites ou perdues en raison du temps d'utilisation et des temps de lavage. Les fibres d'aramide interstitielles ont une bonne stabilité thermique, peuvent être utilisées en continu à 205 °C, peuvent encore maintenir une résistance élevée à haute température au - dessus de 205 °C. Les fibres d'aramide interstitielles ont une température de décomposition plus élevée, ne fondront pas ou ne tomberont pas à haute température et ne commenceront à se carboniser que lorsque la température est supérieure à 370 °C.

✪ Stabilité chimique des fibres aramides

Les fibres d'aramide méta - substituées présentent une excellente résistance à la plupart des produits chimiques, une résistance à la plupart des acides inorganiques à forte concentration et une bonne résistance alcaline à température ambiante.

✪ Résistance aux rayonnements des fibres aramides

Les propriétés anti - rayonnement des fibres aramides interstitielles sont très bonnes. Par exemple, l'intensité est restée constante à une exposition prolongée aux rayons ultraviolets 1,2 × 10 - 2 W / in2 et aux rayons gamma 1,72 × 108 rads.

✪ Durabilité des fibres aramides

Les fibres d'aramide interstitielles ont une excellente résistance à l'usure et à la chimie. Après 100 lavages, la résistance à la déchirure des tissus traités avec des fibres d'aramide interstitielles newstar® peut encore atteindre plus de 85% de la résistance initiale.

Champ d'application des fibres aramides

✪ Secteur aéronautique

La fibre aramide a une faible densité, une haute résistance et une bonne résistance à la corrosion. Il peut être utilisé pour fabriquer des boîtiers de moteurs de fusées pour missiles, ainsi que des matériaux de transmission à large bande tels que les fuselages, les ailes principales et les queues des aéronefs et des engins spatiaux, et des composants structuraux capables de résister aux forces d'impact. Les panneaux de structure en nid d'abeille multicouches sont imprégnés de tissu aramide et de résine époxy pour former un prépreg aramide et sont directement liés à la structure en nid d'abeille ou en mousse. Ils ont une excellente résistance aux chocs et une excellente perméabilité aux ondes électromagnétiques. Les stratifiés composites super hybrides fabriqués par pressage à chaud superposé de fibres aramides et de feuilles d'aluminium minces et de tissus époxy sans trame ont un module et une résistance spécifiques extrêmement élevés et une durée de vie en fatigue de 100 à 1000 fois supérieure à celle des tôles d'alliage d'aluminium. Il peut être utilisé dans la cellule et d'autres parties de l'aéronef. Les composites renforcés à base de résine fabriqués à partir de fibres d'aramide sont utilisés dans le corps des passagers de l'aéronef et peuvent réduire considérablement la masse totale de l'aéronef.

✪ Domaine militaire

Avec le développement de nouveaux types d'armes militaires, telles que les armes chimiques et nucléaires, les exigences de performance des vêtements de protection militaire sont plus élevées: durabilité, légèreté, résistance aux balles, ignifugation, bonne adaptabilité environnementale et camouflage. Les gilets pare - balles et les casques pare - balles en fibre aramide peuvent remplacer les vieux gilets en nylon et les casques de réservoir. L'ajout d'une quantité appropriée d'aramide dans le gilet et le casque à l'épreuve des balles peut non seulement le rendre petit et léger, mais aussi améliorer la performance à l'épreuve des balles de 40%. Les gilets pare - balles souples fabriqués à partir de non - tissés aramides de haute qualité et de films de polyéthylène de haute performance offrent une meilleure résistance aux chocs et à la chaleur que les fibres de polyéthylène de poids moléculaire ultra élevé. Les fibres aramides peuvent également être combinées avec d'autres matériaux (tels que le métal, la céramique, etc.) pour produire une variété de boîtes à l'épreuve des explosions, de couvercles pare - balles et de tôles d'acier à l'épreuve des chocs à haute résistance. De plus, le tissu en fibre d'aramide collé à la paroi intérieure de la structure peut absorber efficacement les ondes de souffle et prévenir les dommages causés au corps humain par les éclats d'obus.

✪ Chantier de construction

La ductilité du tissu aramide est meilleure que celle de la fibre de carbone. Le matériau lui - même est léger et flexible. Il s'agit d'un matériau de renforcement idéal pour l'ingénierie architecturale, en particulier pour le renforcement des éléments de forme irrégulière. Aucun Chanfrein n'est nécessaire. Les fibres aramides sont tissées en forme de barres d'armature et peuvent être utilisées comme ossature de ciment pour les grands bâtiments. En plus des avantages d'une résistance élevée et d'un poids léger, il a également une résistance à la corrosion et peut jouer un bon rôle dans la résistance au cisaillement.

✪ Transports

En raison de la faible densité des fibres d'aramide, qui peuvent supporter des températures élevées et basses et ont une bonne adhérence au caoutchouc, il peut être utilisé comme cordon de pneu d'automobile ou d'avion. Le pneu en fibre d'aramide est léger, mince, à faible résistance au roulement, à haute capacité portante, résistant à l'usure, à la coupe et à la perforation, à faible déplacement du Centre de gravité de la pression au sol, à une bonne performance de direction, à une émission de chaleur facile et à une déformation difficile, ce qui améliore le confort de conduite de l'automobile. La durée de vie des pneumatiques est prolongée, ce qui peut répondre aux exigences de l'avion supersonique moderne.

✪ Électronique et électronique

Les fibres aramides ont une résistance et un module plus élevés, un coefficient diélectrique plus faible et une bonne transmission des ondes électromagnétiques. Dans les mêmes conditions de rigidité, l'épaisseur du blindage de l'antenne radar peut être réduite de 30% par rapport au composite en fibre de verre. La transmission des ondes électromagnétiques a augmenté de 10%; Le coefficient de dilatation linéaire du substrat Composite fabriqué à partir de fibres d'aramide et de résine époxy, de résine phénolique, de résine polyimide et de céramique est très apparié et n'est pas affecté par la dilatation thermique et le retrait. Il peut conduire à la fissuration et peut être utilisé sur des circuits imprimés spéciaux dans la technologie de montage de surface, ce qui facilite la miniaturisation et la légèreté des équipements électroniques.

Utilizing the characteristics of high strength and high temperature resistance of aramid fiber, it is used as a "tension member" in the optical fiber, which can protect the small and fragile optical fiber from being stretched and deformed under tension, and will not affect the transmission of light. The composite product of aramid fiber and carbon fiber has good processability and semiconductivity, and can withstand high temperature. It is mostly used to make materials for reducing electric field in high-voltage devices. After being impregnated with insulating paint, aramid paper has good insulating properties, and is used as an insulating material for heat-resistant motors in combination with natural mica sheets.

✪ Autres champs

La fibre aramide contient une grande quantité de cycle benzénique et possède une bonne stabilité chimique, une résistance à la corrosion, une résistance spécifique élevée, un poids léger et une robustesse. Elle peut être utilisée dans la fabrication de navires marins et de câbles de puits profonds. La fibre aramide est utilisée pour fabriquer des raquettes de haute qualité, des cannes à pêche, des traîneaux, des skis, des bâtons de ski, des arcs et des flèches, des canots, des clubs de golf et d'autres caractéristiques de résistance à la chaleur et à la fatigue. Elle peut également être utilisée pour fabriquer des bottes d'alpinisme, des gants de boxe, des casques de course, des corps de course, etc., dans de mauvaises conditions sportives. Étant donné que l'amiante présente de graves dangers pour les voies respiratoires humaines, des fibres d'aramide peuvent être utilisées au lieu de l'amiante pour fabriquer des joints, tels que des plaques d'étanchéité en caoutchouc renforcé, pour les joints et les joints des freins automobiles.

À l'heure actuelle, les entreprises qui produisent des fibres aramides au pays et à l'étranger sont principalement Dupont, Imperial, Taihe New Materials, etc.

✪ Dupont

Fondée en 1982, Dupont est une entreprise mondiale basée sur la recherche scientifique. Ses produits et services couvrent de nombreux domaines tels que l'agriculture et l'alimentation, la construction et la construction, les communications et les transports, l'énergie et les biotechnologies. En 1972, Dupont a réalisé l'industrialisation des fibres para - aramides, avec une part de marché mondiale de plus de 75% avec Imperial. À la fin de 2020, Dupont avait une capacité de production de 32 000 tonnes de fibres para - aramides et de 22 000 tonnes de fibres inter - aramides.

✪ L'empereur se transforme en homme

Fondée en 1918, Imperial est la première entreprise japonaise de fabrication de soie. En 1987, Imperial a réalisé l'industrialisation des fibres para - aramides. À la fin de 2020, la capacité de production de DSR était de 32 000 tonnes de fibres para - aramides et de 5 000 tonnes de fibres inter - aramides.

✪ Taihe New Materials

Taihe New Materials, fondée en 1993, est une entreprise nationale de haute technologie spécialisée dans la recherche, le développement, la production et l'application de fibres de haute performance. La production industrielle de spandex, d'aramide interphasique et de para - aramide a été réalisée pour la première fois en Chine. Il comble de nombreuses lacunes dans le domaine des fibres de haute performance en Chine et est une entreprise leader dans l'industrie des fibres para - aramides en Chine. À la fin de 2020, Taihe New Materials a une capacité de production de 4500 tonnes de para - aramide et de 11000 tonnes de inter - aramide.