Para-Aramid ist eine Hochleistungsfaser aus aromatischem Polyamid mit flüssigkristallinem Polymer. Sie wird häufig in der Landesverteidigung, der Luft- und Raumfahrt und vielen zivilen Bereichen eingesetzt.
Über Para-Aramid
Para-Aramid ist eine Hochleistungsfaser aus aromatischem Polyamid mit flüssigkristallinem Polymer. Sie wird häufig in der Landesverteidigung, der Luft- und Raumfahrt sowie in vielen zivilen Bereichen eingesetzt. Para-Aramid zeichnet sich durch hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul und hervorragende Hitzebeständigkeit aus. Seine spezifische Zugfestigkeit ist 5- bis 6-mal so hoch wie die von Stahldraht, sein spezifischer Zugmodul 2- bis 3-mal so hoch wie der von Stahldraht, seine Dichte hingegen nur etwa 1-mal so hoch wie die von Stahldraht. Darüber hinaus ist seine Stabilität sehr gut, seine Schrumpfrate beträgt bei 150 °C null und seine hohe Festigkeit bleibt auch bei hohen Temperaturen erhalten, beispielsweise bei 260 °C bei 65 % der ursprünglichen Festigkeit. Para-Aramid weist eine gute Schlagzähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit auf und wird als „ballistische Faser“ bezeichnet. Weltweit wird Para-Aramid hauptsächlich in Reibmaterialien für Kraftfahrzeuge, kugelsicheren Ausrüstungen und optischen Fasern verwendet. Para-Aramid macht 30 %, 30 % bzw. 15 % der Gesamtnachfrage aus.
Para-/Meta-Aramid-Vergleichstabelle
| Produkt |
Technologie |
Leistung |
Anwendung |
| Para-Aramid |
Niedertemperatur-Polykondensation unter wasserfreien Bedingungen |
Hohe Festigkeit, hoher Modul, hohe Wärmebeständigkeit und gute Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit |
Bekannt als „kugelsichere Faser“, wird es häufig in den Bereichen Landesverteidigung, Luft- und Raumfahrt, Personenschutz, Sport und Freizeit usw. eingesetzt. |
| Meta-Aramid |
Es gibt Niedertemperaturpolymerisationsverfahren, Grenzflächenpolykondensationsverfahren, Emulsionspolymerisationsverfahren und Gasphasenpolymerisationsverfahren. Unter diesen sind Niedertemperaturpolymerisationsverfahren und Grenzflächenpolykondensationsverfahren häufiger. |
Langfristige thermische Stabilität, intrinsische Flammhemmung, hervorragende elektrische Isolierung sowie ausgezeichnete Korrosions- und Strahlungsbeständigkeit |
Elektrische Isolierkleidung, Hochtemperatur-Schutzkleidung, Hochtemperatur-Förderbänder, Hochtemperatur-Filtration und andere Bereiche |
Forschungsfortschritt bei Para-Aramidfasern
Der technische Schwierigkeitsgrad und die Leistungsindikatoren von Para-Aramid sind deutlich höher als die von Meta-Aramid, weshalb es für viele Unternehmen zu einem Forschungsschwerpunkt geworden ist. In den letzten Jahren hat sich die Para-Aramid-Industrie in China rasant entwickelt und findet breite Anwendung in vielen Bereichen. Entsprechend den bestehenden Para-Aramid-Standards und dem aktuellen Anwendungsstatus auf dem heimischen Markt hat die heimische Para-Aramid-Industrie intensiv an der Entwicklung differenzierter Para-Aramid-Fasern gearbeitet. Derzeit gibt es verschiedene Typen differenzierter Para-Aramid-Fasern, darunter hochfeste, hochpräzise und farbige Fasern. Sie werden hauptsächlich in den Bereichen Kugelschutz, elektronische Kommunikation und Textilien eingesetzt.
Hochfestes und hochmodelliertes Para-Aramid sind Hochleistungsfasern mit einer Festigkeit von ≥22 cN/dtex bzw. einem Modul von ≥110 GPa. Sie werden häufig in wichtigen Bereichen wie kugelsicheren, optischen Außenkabeln und modernen Verbundwerkstoffen eingesetzt. Sie sind ein wichtiger Bestandteil der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie und stellen ein wichtiges Basismaterial dar.
Anwendung von Para-Aramidfasern
Im Bereich der Landesverteidigung und der Militärindustrie ist Para-Aramidfaser ein unverzichtbares Material für die Verbundpanzerung von Panzern und gepanzerten Fahrzeugen. Sie ist ein wichtiger Bestandteil von Verbundwerkstoffen für Raketengehäuse und -triebwerke. Sie ist das führende Material für Raketenschutzpanzerungen und ist explosions- und flammhemmend. Sie wird häufig in der persönlichen Schutzausrüstung wie Körperpanzern und kugelsicheren Helmen verwendet. In der Luft- und Raumfahrt dient sie als leichtes Strukturmaterial und Wärmeschutzmaterial für Raketenwerfer. Im zivilen Bereich wird sie für Reifen und mechanische Gummiprodukte, Reibungs- und Dichtungsmaterialien, Verbundwerkstoffverstärkungen, Seile, optische Kabel, elektrische Kabel usw. verwendet.
Schwachstellen der Branche und Entwicklungsvorschläge für Para-Aramidfasern
Die inländische Para-Aramid-Industrie entwickelt sich weiter und differenzierte Para-Aramid-Produkte werden nach und nach im Inland hergestellt, es gibt jedoch noch viele Schwierigkeiten:
(1) Die grundlegenden wissenschaftlichen Aspekte von Para-Aramid wurden nicht ausreichend erforscht, was die Entwicklung leistungsstärkerer Produkte einschränkt. Die für die Produktion benötigte Ausrüstung wird derzeit ausschließlich von amerikanischen, japanischen und europäischen Unternehmen hergestellt. Veränderungen in der internationalen Lage ermöglichen es ausländischen Ländern, die Produktion zu kontrollieren. Wichtige Ausrüstung für Para-Aramid und andere Hochleistungsfasern wird blockiert und verkauft, und die Preise werden gedrückt, was die Entwicklung der heimischen Para-Aramid-Industrie einschränkt.
(2) Da hochfeste und hochmodulige Para-Aramid-Produkte erst kürzlich industriell auf den Markt gebracht wurden, sind die nationale Bekanntheit und Marktentwicklung noch nicht vollständig erschlossen, und die inländischen Produktionskapazitäten sind noch nicht voll ausgeschöpft. Um den Produktmarkt weiter auszubauen, bedarf es einer intensiven Erforschung der vor- und nachgelagerten Produktionsketten. Zudem genügt die allgemeine Leistungsstabilität der in China produzierten Aramidfasern nicht den Anforderungen, und die Produktionskosten sind hoch, die Wettbewerbsfähigkeit ist unzureichend und es mangelt an Verfahren zur Funktionsmodifizierung. Dies schränkt die funktionelle Anwendung von Aramidfasern in vielen Bereichen stark ein. Die zukünftige Entwicklung der Aramidtechnologie wird sich weiterhin auf hohe Festigkeit, hohen Modul, Funktionsmodifizierung und neue Spinnverfahren konzentrieren, um Kosten zu senken und den Anwendungsbereich zu erweitern. Gleichzeitig muss die Forschung und Entwicklung von Schlüsselanlagen für die Produktion von Hochleistungsfasern intensiviert werden.
Über Para-Aramid-Nanofasern
Para-Aramid-Nanofasern haben einen Durchmesser zwischen 10 und 100 nm und ein Aspektverhältnis von etwa 3000. Neben hoher Festigkeit, hohem Elastizitätsmodul, hoher Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit zeichnen sie sich durch eine große spezifische Oberfläche, hohe Oberflächenenergie und gute Dispersion aus. Sie zeichnen sich durch ein hohes Wasserrückhaltevermögen und hervorragende Flammschutzeigenschaften aus. Darüber hinaus bilden Aramid-Nanofasern einen dichten Film mit guter Dimensionsstabilität und guter Isolierung. Sie lassen sich mit Wasser und bestimmten organischen Lösungsmitteln gleichmäßig auflösen und sind leicht zu sprühen.
Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften eignen sich Para-Aramid-Nanofasern für die Herstellung von Aramidpapier und heterogenen Komponenten in Spezialbereichen. Sie können im Bereich Spezialbeschichtungen oder Sprühbeschichtungen sowie als Flockungsmittel in Verbundverstärkungen, Batterieseparatoren, Adsorptionsfiltration und elektrischer Isolierung eingesetzt werden. Flexible Elektroden und andere Bereiche bieten breite Anwendungsmöglichkeiten.
