芳綸在人類化纖發(fā)展史上具有里程碑意義,自1964年發(fā)明以來受到廣泛關(guān)注。作為高性能纖維的典型代表,芳綸因其機(jī)械強(qiáng)度高、輕質(zhì)、耐高溫、阻燃,并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和絕緣性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工工業(yè)、車輛工業(yè)、個(gè)體防護(hù)、休閑運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域。隨著先進(jìn)纖維材料的快速發(fā)展和升級(jí),芳綸已成為先進(jìn)工程材料不可或缺的組成部分,將在未來創(chuàng)新材料設(shè)計(jì)中發(fā)揮巨大作用。 近期,武漢紡織大學(xué)徐衛(wèi)林院士團(tuán)隊(duì)總結(jié)了芳綸的合成以及構(gòu)效關(guān)系,目前的研究及應(yīng)用進(jìn)展,探討了未來發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略,為下一代先進(jìn)芳綸材料的高性能和多功能化提供了新的見解。

芳綸的潛在應(yīng)用領(lǐng)域
制備芳綸的關(guān)鍵是尋找綠色、高效、簡(jiǎn)單、廉價(jià)的合成方法,采用低毒或非毒溶劑以及新的聚合催化劑;同時(shí),評(píng)估單體合成以及工藝,提高纖維的縱向、橫向強(qiáng)度和聚合度,優(yōu)化紡絲過程。研究人員總結(jié)了先進(jìn)的合成方法,包括界面縮聚、低溫縮聚和直接聚合、開環(huán)聚合、非水懸浮聚合和微通道反應(yīng)器。

芳綸的先進(jìn)合成方法
制備芳綸的關(guān)鍵是尋找綠色、高效、簡(jiǎn)單、廉價(jià)的合成方法,采用低毒或非毒溶劑以及新的聚合催化劑;同時(shí),評(píng)估單體合成以及工藝,提高纖維的縱向、橫向強(qiáng)度和聚合度,優(yōu)化紡絲過程。研究人員總結(jié)了先進(jìn)的合成方法,包括界面縮聚、低溫縮聚和直接聚合、開環(huán)聚合、非水懸浮聚合和微通道反應(yīng)器。

同時(shí),從微觀、原纖維和晶胞結(jié)構(gòu)方面闡述了芳綸的基本結(jié)構(gòu),并結(jié)合性質(zhì),揭示了構(gòu)效關(guān)系,重點(diǎn)介紹了纖維的界面性能和抗紫外線性能方面的研究現(xiàn)狀。

芳綸的結(jié)構(gòu)及性能
研究人員還介紹了芳綸及其復(fù)合材料在先進(jìn)材料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,包括增強(qiáng)復(fù)合材料、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、可穿戴傳感器、紫外防護(hù)以及電磁屏蔽等。由于芳綸納米纖維具有透明性和高比表面積,在電極、電池隔膜、吸附、過濾等領(lǐng)域具有更廣闊的發(fā)展前景,為科學(xué)研究和工程應(yīng)用提供了更多的可能性。

芳綸納米纖維的應(yīng)用
據(jù)悉,相關(guān)研究成果以“Advanced Aramid Fibrous Materials: Fundamentals, Advances, and Beyond”為題發(fā)表在Advanced Fiber Materials上。