Proses produksi serat aramid

Metode sintetis serat para-aramid

Material mentah utama para-aramid adalah tereftaloyl chloride (TPC) dan p-phenylenediamine (PPD). Para-aramid harus mengalami reaksi polikondensasi dalam kondisi tanpa hidro. Metode persiapan adalah:

① Metode polikondensasi antarmuka:

Lepaskan klorid asam dikarboksil dalam solven organik yang tidak dapat dicampur dengan air, seperti benzen, tetrachlorid karbon, dll., dan kemudian melepaskan diamin dalam air (tambahkan sejumlah kecil Na2CO3 atau NaOH ke air untuk menyerap asam klorid yang dihasilkan oleh reaksi), Kemudian dua solusi di at as dicampur, dan pada saat menambahkan, reaksi polikondensasi terjadi pada antarmuka dua cairan untuk membentuk film polimer. Karena reaksi dilakukan di antarmuka, itu disebut polikondensasi antarmuka.

②, metode polikondensasi solusi suhu rendah:

Ini adalah metode paling dewasa untuk sintesis serat aramid saat ini. Metode ini digunakan dalam sintesis fiber Kevlar dan Technoral industri.

Dalam reaktor polimerisasi kaca yang dilengkapi dengan stirrer baja yang tidak stainless dan melewati N2 kering, tambahkan solusi NMP yang mengandung jumlah tertentu LiCl dan piridin, tambahkan p-fenilendiamin debu pada suhu ruang, dan melelehkannya di kamar mandi es-air solusi turun ke suhu tertentu, dan kemudian tereftaloyl chlorid debu stoichiometric ditambah, dan kecepatan stirreng meningkat pada saat yang sama. Saat reaksi berkembang, viskositas solusi meningkat, dan tingkat cairan meningkat. Setelah beberapa menit, fenomena memanjat tongkat muncul dan gel muncul. Teruskan bergerak selama beberapa menit untuk menghancurkan kelompok gel kuning, dan kemudian biarkan produk berdiri lebih dari 6 jam. Tambahkan sedikit air ke polimer yang diperoleh, hancurkan dan filter, kemudian cuci dengan air dingin dan air panas beberapa kali untuk menghapus solven sisa, LiCl, HCl dan piridin, sampai cairan cuci adalah netral, kemudian kering polimer pada 100°C Lebih dari 5 jam, polimer kering diperoleh. Kemudian polimer dicampur dengan asam sulfur konsentrasi dingin, dipanas sampai 75°C untuk menjadi solusi kristal cair nematik, dan kemudian diputar.

Metode sintetis fiber meta-aramid

Meta-aramid terbentuk oleh polikondensasi IPC dan MPD, dan ada polimerisasi suhu rendah, polikondensasi antarmuka, polimerisasi emulsi, dan polimerisasi fase gas.

Di antara mereka, metode polimerisasi suhu rendah dan metode polikondensasi antarmuka lebih umum.

DuPont Amerika Serikat menggunakan polimerisasi suhu rendah untuk polikondensasi, dan mengadopsi proses putaran kering; Teijin Jepang menggunakan polimerisasi antarmuka untuk polikondensasi, dan mengadopsi proses putaran basah; Shandong Yantai Taihe Material Baru dan Guangdong Caiyan keduanya menggunakan polikondensasi suhu rendah dengan metode polimerisasi solusi, menggunakan proses putaran basah untuk menghasilkan serat meta-aramid.

①, Metode polimerisasi suhu rendah:

Lepaskan MPD dalam solusi N,N-dimethylacetamide (DMAc) di bawah menggairahkan, dingin ke sekitar 0°C, kemudian menambahkan IPC di bawah menggairahkan, dan panas sampai 50~70°C untuk reaksi, selama proses reaksi akan menghasilkan HCl, C a(OH)2 harus ditambah untuk menetralisasinya selama reaksi, sehingga solusinya menjadi sistem solusi DMAc-CaCl2, dan konsentrasinya dapat disesuaikan untuk berputar basah. Metode ini mengkonsumsi kurang solven, langkah operasi sederhana, dan efisiensi produksi tinggi, jadi metode polikondensasi suhu rendah digunakan secara luas.

② Metode polimerisasi antarmuka:

Lepaskan IPC dalam penyebab tetrahydrofuran (THF) untuk membentuk fase organik; melenyapkan MPD dalam solusi air karbonat natrium untuk membentuk fase air, dan kemudian menambahkan fase organik ke fase air di bawah gembira yang kuat, sehingga fase organik dan fase air berada dalam dua fase. Reaksi polikondensasi terjadi dengan cepat di antaramuka fase. Polimer hasilnya terjun keluar dan dipilter, dicuci dan kering untuk memberikan produk yang solid.

Kecepatan reaksi dari metode polimerisasi antarmuka cepat, berat molekul relatif polimer yang dihasilkan tinggi, dan obat berputar kualitas tinggi dapat dipersiapkan, tetapi karena proses kompleks dan perlukan peralatan tinggi dari metode ini, itu menyebabkan investasi tinggi.

Medan Aplikasi dari Fiber Aramid

Fiber aramid sangat digunakan di angkasa udara negara saya, mobil, elektromekanisme, konstruksi, olahraga dan banyak bidang lain, dan merupakan salah satu bahan yang tidak diperlukan dalam kehidupan masa depan.

Sektor penerbangan

Serbuk aramid memiliki ketepatan rendah, kekuatan tinggi, dan perlawanan korosi yang baik. Hal ini dapat digunakan untuk memproduksi kotak mesin roket untuk rudal, bahan transmisi gelombang lebar untuk fuselage, sayap utama, dan empempempempempempempempempempempempempat pesawat dan kapal angkasa, dan komponen struktur yang dapat menahan kekuatan impak. Papan struktur omb madu berbilang lapisan yang disediakan dengan impregnasi kain aramid dengan resin epoksi untuk membentuk prepreg aramid dan secara langsung berhubungan dengan omb madu atau struktur foam memiliki resistensi dampak yang luar biasa dan permeabilitas gelombang elektromagnetik. Laminat komposit super-hybrid terbentuk dengan serat aramid yang saling bertindak dan menekan panas, plat aluminium tipis, dan kain epoksi yang tidak berdiri memiliki modulus spesifik yang sangat tinggi dan kekuatan spesifik, dan kehidupan anti-kelelahan adalah 100 sampai 1000 kali lipat dari plat alium. Ini dapat digunakan dalam fuselage pesawat dan bagian lain. Material komposit berdasarkan resin yang diperbuat oleh serat aramid diterapkan pada tubuh penumpang pesawat, yang dapat mengurangi berat total pesawat.

Sektor konstruksi

Duktilitas sayuran aramid lebih baik dari sayuran karbon. Bahan itu sendiri ringan dalam berat badan dan fleksibel dalam kebebasan. Ini merupakan bahan pemerintahan ideal untuk proyek konstruksi, terutama ketika memperkuat komponen berbentuk secara tidak benar. Ini tidak perlu untuk chamfer. Menyuap serat aramid ke bar baja dapat digunakan sebagai kerangka cement-reinforced untuk bangunan besar. Selain keuntungan kekuatan tinggi dan berat badan ringan, itu juga resisten korosion dan memiliki resisten pemotong yang baik.

Transportasi

Karena ketepatan rendah serat aramid, dapat menahan suhu tinggi dan rendah, dan memiliki ketepatan yang baik pada karet, sehingga dapat digunakan sebagai tali ban untuk mobil atau pesawat terbang. Ban yang dibuat dari serat aramid memiliki berat ringan, ban tipis, perlawanan berguling rendah, kapasitas penahan ban tinggi, dan perlawanan pakaian yang baik, perlawanan memotong dan perlawanan punctur, dan pusat tekanan tanah gravitasi ban selama penggunaan pergerakan kecil, prestasi pemandu baik, panas mudah untuk radiasi, dan tidak mudah untuk deform, yang meningkatkan kenyamanan kendaraan mobil, memperpanjang hidup layanan ban, dan dapat memenuhi keperluan pesawat supersonik modern untuk penggunaan ban.

Lapangan elektronik dan listrik

Serbuk aramid memiliki kekuatan dan modulus lebih tinggi dan koeficien dielektrik lebih rendah, dan transminsi gelombang elektromagnetik yang baik. Dalam kondisi ketat yang sama, tebal perisai antena radar yang dibuat dari bahan komposit aramid dapat dikurangi dengan 30% dibandingkan dengan bahan komposit serat kaca. %. transminsi gelombang elektromagnetik meningkat 10%; substrat laminasi terbuat dari serat aramid dan epoksi, fenol, poliimid dan resin lainnya memiliki tingkat yang cocok tinggi koeficien ekspansi linear dengan keramik, dan tidak menderita ekspansi panas dan kontraksi. Ini dapat menyebabkan retakan dan dapat digunakan untuk membuat papan sirkuit tertulis khusus dalam teknologi pemasangan permukaan, yang menyebabkan miniaturisasi dan berat ringan peralatan elektronik.

Menggunakan karakteristik kekuatan tinggi dan resistensi suhu tinggi dari serat aramid, digunakan sebagai "anggota ketegangan" dalam serat optik, yang dapat melindungi serat optik kecil dan rapuh dari panjang dan deformasi ketika mengalami ketegangan, dan tidak akan mempengaruhi transmisi cahaya. Produk komposit dari serat aramid dan serat karbon memiliki prosesibilitas yang baik dan properti semikonduktor, dan dapat menahan suhu tinggi. Kebanyakan digunakan untuk membuat bahan untuk mengurangi medan listrik dalam perangkat tenaga tinggi. Setelah diperintahkan dengan varnish insulasi, kertas aramid memiliki properti insulasi yang baik, dan bergabung dengan lembaran mica alami, digunakan sebagai bahan insulasi untuk motor resisten panas.

Kawasan lain

Fiber aramid mengandung sejumlah besar cincin benzen dalam molekul mereka, yang memiliki stabilitas kimia yang baik, resistensi korosi, kekuatan spesifik tinggi, cahaya dan kuat, dan dapat digunakan untuk memproduksi kabel untuk kapal laut dan sumur minyak dalam. gunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunagunadengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan BooBooBooBooBoo, sarsarsarsaryang, dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan dengan tubtubtubtubtubtubtubtubtubtubtubtubtubtub, karena asbest adalah adalah bahabahabahabahabahabahabahabahabahabahabahabahayang bagi bagi tratratradan cincin rem mobil.

Bahan aramid yang tidak arah menyediakan solusi yang lebih baik untuk pembangunan

Fiber Aramid tidak hanya dapat membangun jalan, tetapi juga memperkuat rumah, dan memiliki prospek yang sangat luas dalam bidang konstruksi.

serat para-aramid adalah jenis baru serat sintetis teknologi tinggi, yang memiliki properti yang luar biasa seperti kekuatan ultra-tinggi, modulus tinggi, resistensi suhu tinggi, resistensi asam dan alkali, dan berat ringan. Atau 2 sampai 3 kali lipat dari serat kaca, keras dua kali lipat dari kabel baja, dan beratnya hanya sekitar 1/5 kabel baja. Pada suhu 560 ° C, tidak akan hancur atau meleleh. Material komposit serat aramid memiliki kekuatan tegangan tinggi, gravitasi spesifik kecil, resistensi corrosion yang baik, panjang yang baik, prestasi isolasi yang baik, kuat kuat, kekuatan pemotong tinggi dan kekuatan ekstrusi, resistensi kejutan yang kuat, dan retardensi api yang luar biasa. Performance, dapat digunakan untuk memperbaiki dan memperkuat jembatan, kolom, kereta bawah tanah, ceroboh, menara air, terowongan, kereta api listrik, pelabuhan laut dan pantai, khususnya cocok untuk memperkuat dan memperbaiki struktur beton.

Contohnya, ia diterapkan pada sinar, terutama jembatan dan bangunan sipil atau pabrik industri. Metode pemerintahan termasuk perlawanan bengkok dan perlawanan pemotong. Ketika melaksanakan perlawanan bengkok, arah serat kain aramid konsisten dengan arah aksi sinar. Sisi ketegangan untuk meningkatkan kapasitas pembawa beban dari sinar. Menurut tes relevan, selama sinar bukan sinar super-reinforced, lapisan 280 gram kain aramid dapat meningkatkan kapasitas bearing sekitar 30%, dan dua lapisan dapat meningkatkan kapasitas bearing sekitar 40%. Arahnya bertentangan dengan paksi sinar.

Pakaian Aramid juga ideal untuk memperkuat pos. Pertama-tama, karena modulus elastis serat aramid adalah 118Gpa, dibandingkan dengan modulus elastis serat karbon 230Gpa, serat aramid memiliki duktilitas yang lebih baik; kedua, hanya sekitar 10 mm dibutuhkan untuk menggali pinggir, dan umumnya tidak dibutuhkan menggali, sementara serat karbon membutuhkan sekitar 30 mm. Sebaliknya, menggunakan pakaian aramid bisa menyelamatkan banyak jam manusia. Akhirnya, karena kain aramid adalah semacam kain lembut, ia memiliki kesatuan yang lebih baik, terutama untuk topi dengan bentuk tidak aturan, ia lebih cocok untuk menggunakan kain aramid untuk memperkuat.

Dalam aplikasi pemerintahan masonry dan panel, keperluan untuk ruang utama pemerintahan panel umumnya relatif tinggi, dan penampilan tidak akan terpengaruh setelah pemerintahan, jadi lebih nyaman untuk menggunakan bahan komposit aramid tipis dan lembut untuk pemerintahan. Dalam penuh kemenangan dan menara air, karena ketinggian tinggi pembangunan struktur seperti kemenangan dan menara air, sulit untuk mempertahankan dan mempertahankan mereka. Metode tradisional pada dasarnya sulit untuk memecahkan masalah tersebut, dan serat aramid adalah ringan, kekuatan tinggi, resisten korosi dan bertahan. Bagus, itu akan menjadi pilihan yang lebih baik untuk memperkuat cerobong dan menara air.

Dalam pemerintahan terowongan kereta bawah tanah, kain aramid juga memiliki keuntungan tertentu. Karena kereta bawah tanah dan terowongan adalah struktur yang bekerja di bawah tanah, kekuatan mereka berbeda dari struktur tanah, dan ada tekanan bumi di atap dan sisi gua. Hal ini juga memiliki keperluan ruang depan, jadi ketika memperbaiki retakan, kemungkinan menggunakan metode pendukung tradisional adalah sangat kecil. Kekuatan dan pemeliharaan dengan kain aramid dapat memenuhi berbagai kebutuhan. Kerusakan di lemari besi atau dinding sisi kereta bawah tanah atau terowongan umumnya berbilang arah dan tidak bereguler, yang membutuhkan bahan perbaikannya untuk memiliki resistensi pemotong yang baik, dan aramid juga bahan FRP yang tidak konduktif. Oleh karena itu, keuntungan dari kain aramid dalam aplikasi pemerintahan dari insinyur kereta bawah tanah terowongan cukup terkenal.