芳綸纖維的應用主要集中在其高強度、高模量、耐高溫等特性上。由于芳綸纖維的優(yōu)異性能,一度被稱為“通用纖維”,其纖維及其制品得到了廣泛的應用。
1、航空領(lǐng)域
芳綸纖維密度低、強度高、耐腐蝕性好,可用于制造導彈的火箭發(fā)動機殼體,飛機、航天器的機身、主翼、尾翼等寬帶透波材料,以及能承受沖擊力的結(jié)構(gòu)部件。用環(huán)氧樹脂浸漬芳綸布形成芳綸預浸料,直接與蜂窩或泡沫結(jié)構(gòu)粘接而成的多層蜂窩結(jié)構(gòu)板,具有突出的抗沖擊性能和電磁波透過性。由芳綸纖維、薄鋁板和環(huán)氧無緯布熱壓而成的超混合復合材料層壓板具有極高的比模量和強度,疲勞壽命是鋁合金板的100-1000倍,可用于飛機機身等部件。由芳族聚酰胺纖維制成的樹脂基增強復合材料在應用于飛機物體時可以大大減輕飛機的總重量。
2、軍事領(lǐng)域
隨著化學、核等新式軍用武器的發(fā)展,對軍用防護服的性能有更多新的要求: 耐用、輕便、防彈、阻燃以及良好的環(huán)境適應性和偽裝性等。用芳綸纖維制成的防彈背心和防彈頭盔可以取代老式尼龍背心和罐性鋼盔,在防彈背心和頭盔中加入適量芳綸,不僅可使其體積小、質(zhì)量輕,而且防彈效能可提高40%。高檔防彈芳綸無緯布與高性能聚乙烯薄膜制成的軟質(zhì)防彈背心,比超高分子量聚乙烯纖維具有更好的防彈性能和耐熱性。
芳綸纖維也可與其他材料( 如金屬、陶瓷等) 復合,制成各種高強度、耐沖擊的防爆罐、防彈盾牌和防彈裝甲板等。此外,將芳綸纖維織物黏結(jié)在結(jié)構(gòu)物的內(nèi)壁,可有效吸收爆炸波,防止彈片對人體的傷害。
3、建筑領(lǐng)域
芳綸纖維織物的延展性好于碳纖維,材料自身重量輕、自由度靈活,是一種理想的建筑工程加固材料,尤其是在加固不規(guī)則形狀的構(gòu)件時,由于其柔軟度好,在加固棱角時不必做倒角。將芳綸編織成鋼筋狀,可作為大型建筑物的水泥增強骨架,除了具有高強、質(zhì)輕的優(yōu)點外,還可耐腐蝕,可同時起到較好的抗剪切作用。
4、交通領(lǐng)域
由于芳綸纖維密度小,可耐高、低溫,并對橡膠有良好的粘附性,可作為汽車或飛機的輪胎簾子線。由芳綸纖維制成的輪胎,重量輕、輪胎薄、滾動阻力低、輪胎承載力高,還有很好的耐磨性、耐切割性及耐刺穿性,且輪胎使用過程中接地壓力重心移動小,轉(zhuǎn)向性能好,熱量容易發(fā)散,不易變形,提高了汽車的乘坐舒適性,延長了輪胎的使用壽命,并可滿足現(xiàn)代超音速飛機對輪胎的使用要求。
5、電子電氣領(lǐng)域
芳綸纖維具有較高的強度、模量和較低的介電系數(shù)、良好的電磁波透過率,在相同剛度的條件下,與玻璃纖維復合材料相比,芳綸復合材料天線罩的厚度可減少30% ,透過率可提高10% 。芳綸纖維與環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂等制成的層壓板的線膨脹系數(shù)與陶瓷材料的線膨脹系數(shù)匹配良好,且層壓板在熱膨脹和冷收縮作用下不會產(chǎn)生裂紋,可用于表面安裝技術(shù)中制作特殊的印制電路板,有利于電子設(shè)備的小型化和輕量化。
芳綸纖維強度高、耐高溫,可以作為光纖中的“受拉構(gòu)件”,可以保護細小脆弱的光纖在受拉時不伸長變形,不會影響光的傳輸。芳綸纖維和碳纖維的復合產(chǎn)品具有良好的可加工性、半導性和耐高溫性,主要用于制作高壓器件中降低電場的材料。芳綸紙經(jīng)絕緣漆浸漬后,絕緣性能良好,可與天然云母片配合用作耐熱電機的絕緣材料。
6、其他領(lǐng)域
芳綸纖維進行分子結(jié)構(gòu)中含有需要大量存在苯環(huán),化學藥物穩(wěn)定性好,耐腐蝕,比強度高,輕而堅牢,可用于生產(chǎn)制造海輪用和石油深井用纜繩。利用芳綸纖維具有耐高溫、耐疲勞等特性,以制作一個檔次要求較高的球拍、釣魚竿、雪橇、滑雪板、滑雪桿、弓箭、賽艇、高爾夫球桿等,還可通過用于設(shè)計制作以及運動發(fā)展條件比較苛刻的登山鞋靴、拳擊手套、賽車頭盔、賽車車體等。由于石棉對人體造成呼吸道有嚴重社會危害,可由芳綸替代石棉制成可以增強中國橡膠密封板等密封件,用于我國汽車系統(tǒng)制動器的襯墊和襯圈。