Tereftalamida de polifenileno para plásticos de ingeniería especiales
La poli-p-fenileno tereftalamida, conocida como PPTA, es la primera empresa en los Estados Unidos en desarrollar fibra de poli-p-fenileno isoftalamida (Nomex). y desarrolló con éxito fibras de poliparafenileno tereftalamida (Kevlar-29) y poliparafenileno tereftalamida (Kevlar-49) en 1972. En 1979, el consumo de aramida en los Estados Unidos fue de 7.000 toneladas. DuPont tiene tres principales fabricantes de fibra Kevlar, a saber, la fábrica de Richmond en los Estados Unidos con una capacidad de producción anual de 20.000 toneladas; la fábrica británica de Meitang con una capacidad de producción anual de 7.000 toneladas y la fábrica Tokai de Toray DuPont en Japón; de 25.000 toneladas.
Después de que se resolvió la disputa de patentes entre Akzo y DuPont, Akzo desarrolló activamente la fibra de aramida Twaron y construyó una instalación de producción de 5.000 toneladas. Hay planes de ampliarlo a 7.000 toneladas en 1992. La empresa también planea construir una fábrica de fibra de aramida en Japón en cooperación con Sumitomo Chemical Company. La empresa japonesa Teijin produce fibra de aramida Technora en su planta de Matsuyama y la empresa se está preparando para cooperar con la empresa alemana Hoechst para producir material de fibra de aramida en Alemania. La producción mundial de fibra de poli(p-fenileno tereftalamida) es de aproximadamente 60.000 toneladas. 1. Producción de resina
En el recipiente de polimerización equipado con N-metilpirrolidona, agregue cloruro de aluminio (1,2 ~ 65438 0,8 de la cantidad de entrada) y pirrol (pirrol/p-fenilendiamina = 0,6 ~ 1,2 mol), luego agregue p-fenilendiamina y, después de disolver, agregue polvo de cloruro de tereftaloilo en dos pasos (la concentración de p-fenilendiamina es 0,20).
Hilado
La fibra de Kevlar está hecha de un recubrimiento de poliparafenileno tereftalamida (PPTA). PPTA es el producto de la reacción de condensación de tereftalamida y cloruro de ftaloilo. Disolver PPTA en ácido sulfúrico concentrado caliente hasta que la concentración del sólido de cristal líquido alcance el 20% en peso. La solución de PPTA-ácido sulfúrico se pulveriza en el baño de coagulación mediante hilatura en seco (hilatura en húmedo por pulverización en seco). Luego, las fibras se neutralizan con una solución acuosa de hidróxido de sodio, seguido de lavado con agua y secado para producir fibras de Kevlar. 1. Propiedades de la resina
Viscosidad intrínseca ≥4,5
Ceniza ≤500ppm
Amarillo claro
Propiedades de la fibra
Línea de tratamiento térmico precursora
Resistencia a la tracción 2.8Gpa 2.8GPa
Alargamiento 5.76 3.5
Módulo elástico 51 ~ 64 GPA ≥ 96 GPA
Densidad relativa 1,44 1,45
3. Propiedades térmicas
La tereftalamida de polifenileno tiene características de resistencia ultra alta, módulo ultra alto y resistencia a altas temperaturas y baja densidad. La pérdida de peso térmica de su hilo original y del hilo tratado térmicamente se enumera en la tabla. Las fibras de aramida de alta resistencia, alto módulo y baja densidad continuarán desarrollándose en la dirección de ultra alta resistencia, ultra alto módulo y baja densidad. En lo que respecta a la preparación de polímeros, la dirección de desarrollo es la polimerización por extrusión continua, pero es necesario resolver el problema del control del peso molecular. Cómo fabricar polímeros con una distribución uniforme del peso molecular sigue siendo un problema que debe resolverse. Además, es urgente reducir los costos de las materias primas y los precios de las fibras. Sólo bajando los precios y mejorando la calidad podremos ser más competitivos.
La tabla compara el aramida II de China, el Kevlar de DuPont de Estados Unidos, el Twaron de Aksu, Países Bajos, y el Technora de Teijin de Japón.