PPTA--聚对苯二甲酰对苯二胺，由于分子链的刚性，有溶致液晶性，在溶液中在剪切力作用下极易形成各向异性态织构。具有高耐热性，玻璃化温度在 300 ℃以上，热分解温度高达560℃，180℃空气中放置48小时后强度保持率为 84％。纤维成型通常用低温溶液缩聚方法聚合，溶剂为六甲基磷酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和四甲基脲等，聚合物生成后即发生相分离，分子量与聚合条件、杂质及溶剂有关。聚合物溶于浓硫酸后采用干喷湿纺工艺成纤。

Kevlar纤维是采用聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）漆制备而成。PPTA是对-苯二酰胺和-苯二酰氯缩合反应的产品。将PPTA溶解于热浓硫酸中，直到液晶固体浓度打20重量%止。PPTA-硫酸溶液通过干喷丝醉喷到混凝浴中（干喷-湿纺）。然后，用氢氧化钠水溶液中和纤维，继之水洗，干燥，制成Kevlar纤维。

液晶浆液的制备

将树脂粉末溶解在含有4～6%助溶剂的有机溶剂（二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮）中，聚合物浓度控制在9～10%左右，即可得到光学上各向异性的液晶浆液。

杜邦凯夫拉纤维成型工艺简介

低温溶液缩聚法　　低温溶液缩聚法是目前工艺最成熟的合成芳纶纤维的方法。目前已工业化的Kevlar, Technoral 品牌纤维的合成均采用此种方法。在装有不锈钢搅拌器并通有干燥N2 的玻璃聚合反应器中, 加入含一定量无水LiCl 和吡啶的NMP 溶液,在室温下加入粉末状对苯二胺,待其溶解后,用冰水浴将溶液降到一定温度,然后加入化学计量的粉末状对苯二甲酰氯,同时加快搅拌速度,随着反应进行,溶液粘度增大,液面突起,数分钟后,发生爬杆现象并出现凝胶化,继续搅拌数分钟,粉碎黄色凝胶团,然后将产物静置6 h 以上。将所得的聚合体加少量水,粉碎过滤,再用冷水及热水洗涤多次,以除去残留的溶剂、LiCl 、HCl 及吡啶,至洗液显中性,再将聚合物于100 ℃下干燥5 h 以上,得干燥聚合体。然后将聚合体于冷浓硫酸中混合,再加热至75 ℃,成为向列型液晶溶液,再进行纺丝。

凯芙拉纤维成型工艺

　　a.两步法工艺　　其步骤如下: (1) 溶解。将合成好的聚合物与冷冻浓硫酸混合,固含量约为1914 %; (2) 熔融。将混合好的纺丝液加热到85 ℃的纺丝温度,此时形成液晶溶液; (3) 挤出。纺丝液经过滤后用齿轮泵从喷丝口挤出; (4) 拉伸。挤出液在一个被称为气隙的约为8 mm 的空气层,在气隙中进行约为6 倍的拉伸; (5) 凝固。液态丝条在温度为5～20 ℃,含5 %～20 %硫酸的凝固浴中凝固成形; (6) 水洗/ 中和/ 干燥。丝条从凝固浴出来后水洗,在160～210℃加热干燥; (6) 卷绕。最后,干的Kevlar (R) 纤维在卷筒上卷绕。这个工艺的纺速大于200 m·min - 1 。　　

b .一步法制备工艺　　两步法芳纶纺丝过程复杂,生产成本较高。由于硫酸有腐蚀性,对设备的要求很高,且残存的浓硫酸会使纤维在纺丝过程中导致聚合物的降解,这就限制了纤维的强度和模量。为缩短流程,简化工艺,人们探索出由聚合物原液直接纺丝制纤维的新工艺。　　褚凤奎等人的直接成纤工艺把缩聚后的聚合溶液不经纺丝,直接处理得到短纤维。该法中聚合物溶液由NMP、LiCl 、吡啶和PPTA 构成,其中聚合物的浓度必须要能行成液晶态,以保证后续沉析过程的顺利进行。该工艺受搅拌速度的影响很大,一般搅拌速度增加会造成短纤维长径比增加。

其简化工艺流程如下：　　低温溶液缩聚---沉析成纤--水洗---烘干---短纤维　　

由该法获得的短纤维长度为1～50 mm ,直径为2～100μm ,具有针状末端。

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