【摘要】：芳纶纤维Kevlar是以聚对苯二甲酰对苯二胺树脂为基本原料合成的。纤维的结晶度可以通过在高温载荷下的热处理得到进一步提高。有关芳纶纤维的结构的认识还不很一致。片晶状原纤结构模型Ayahian认为芳纶纤维晶体的分子聚集结构的基本单元为沿纤维方向规则排列的片状结晶结构，片晶垂直于纤维轴。这就解释了为什么芳纶纤维有较低的纵向剪切模量和横向性能。
芳纶纤维Kevlar是以聚对苯二甲酰对苯二胺树脂（PPTA）为基本原料合成的。为了合成芳纶纤维Kevlar，首先要把PPTA溶于浓硫酸，随后用湿法纺丝纺出纤维。纺出来的纤维随后被清洗、中和，然后干燥而成Kevlar纤维。芳纶溶液中分子链在流动时，沿着剪切方向经历了再取向过程，使得纤维沿轴向具有高度的方向性和结晶度。纤维的结晶度可以通过在高温载荷下的热处理得到进一步提高。
有关芳纶纤维的结构的认识还不很一致。研究者提出了一些不同的理论。如轴向排列褶裥层结构模型、片晶状原纤结构模型、皮芯层有序微区结构模型等。片晶状原纤结构模型Ayahian认为芳纶纤维晶体的分子聚集结构的基本单元为沿纤维方向规则排列的片状结晶结构，片晶垂直于纤维轴。片晶厚度恰好为聚合物分子链的相关长度。在片状结晶结构中聚对苯二甲酰对苯二胺呈伸直链构象。
刚性的PPTA分子通过氢键形成平面薄片，薄片径向堆积成如图9-6所示的褶叠状结构。径向的褶叠状结构通过交替的面以相等但相反的角度堆积而成。薄片间的分子的引力是范德华力。这就解释了为什么芳纶纤维有较低的纵向剪切模量和横向性能。
研究表明PPTA纤维的理论强度是30GPa，理论模量为182GPa。一般而言，纤维的拉伸强度主要取决于高分子的分子量、取向度和纤维的皮芯结构以及缺陷的分布。(www.xing528.com)
图9-6 PPTA纤维结构模型
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