耐高温纤维的主要品种及其性能

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摘要

本文介绍了国内外耐高温纤维的主要品种及其发展历程，并对其性能进行了对比。

关键词：耐高温纤维；品种；性能

Abstract：This paper introduces the main varieties of high temperature resistant fiber and its development history. Performances of some high temperature resistant fibers are compared.

Key words：High Temperature Resistant Fiber; Variety;Performance

耐高温纤维往往是指在180 ℃以上温度条件下可长期使用的纤维，即在此高温下能维持常温时所具备的物理力学性能或经较长使用时间仍具有最低限度的物理力学性能。表现为：高温下尺寸大小无变化；软化点及熔点高；着火点、发火点高；热分解温度高；长期暴露在高温下，也能保持一般特性；具备纤维制品所必需的一般性能，如柔软性、弹性和加工性能。此外，还应具备阻燃或不燃性，随着国防工业、宇航事业、尖端技术以及民用工业的不断发展，耐高温纤维发挥着越来越重要的作用。

1国内外耐高温纤维的主要品种及发展

耐高温纤维可分为无机耐高温纤维和有机耐高温纤维。无机耐高温阻燃纤维品种通常包括碳纤维陶瓷纤维、硼纤维、玻璃纤维等，有机耐高温阻燃纤维品种很多。具体品种见表1。

20世纪50年代重点发展含氟纤维，如聚四氟乙烯纤维；60年代开始工业化，研究的品种不下20 种，发展最快的国家是美国，其次是日本。其中，间位芳香族聚酰胺(Nomex) 的成功开发开创了耐高温纤维的新纪元；70年代又出现以聚对苯二甲酰对苯二胺( Kevlar) 为代表的高强度、高模量的耐高温纤维，成为高性能纤维发展的一个新的里程碑；80年代开发成功，90 年代开始生产的聚对苯撑苯并双f唑纤维(Zylon) ，是目前耐热性能最好的芳香族纤维。表2 列出了有机耐高温纤维的发展历程[1]。

2主要耐高温纤维的性能

国内外主要耐高温纤维综合性能的比较详见表3 [2-10]。其中有机耐高温纤维相对密度小，强度高，延伸度较大，柔软性好，伸长回弹性较高。目前应用较为广泛的有机耐高温纤维有对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺，PPTA，芳纶1414，杜邦公司的Kevlar系列，俄罗斯的APMOC,SVM纤维)、间位芳纶(聚间苯二甲酰间苯二胺，PMIA，芳纶1313，杜邦公司的Nomex）、聚酰亚胺纤维（PI）、聚四氟乙烯纤维（PTFE）、聚苯并咪唑纤维（PBI）、聚对苯撑苯并双f唑纤维(PBO)、聚砜基酰胺纤维（PSA，芳砜纶）、聚苯硫醚纤维（PPS）、聚醚醚酮纤维（PEEK），聚酰胺酰亚胺纤维（PAI）等[11-26]。

目前，耐高温纤维以其优异的力学性能、耐高温性、阻燃性、化学稳定性等特征，在很多产业领域被广泛使用，其年需求量将以5%速度增长。国内市场中应用的耐高温纤维大部分依赖国外进口。由于此类纤维材料长期以来一直被国外技术垄断，价格十分昂贵，制约了我国相关下游产业发展。因此，高科技耐高温纤维产业将是近期我国化纤产业发展的重要方向。

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(作者单位：上海市纤维检验所)