王桦：高性能芳香族聚酯液晶纤维有望提升阻燃防护
——专访四川省纺织科学研究院王桦教授
- 发布时间：2013-04-16
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王桦教授
液晶高分子最主要的特点是在力场中容易发生分子链取向，使高分子链呈伸直的刚性链构象，并形成高度有序的微纤结构，且分子间存在较强的相互作用，从而赋予了液晶高分子材料很高的拉伸强度和模量。
我国对芳香族聚酯液晶纤维的研究早在上世纪90年代就已经开始，但一直没有较大进展。近几年东华大学和四川省纺织科学研究院等单位又重启研究，目前取得较大进展，不仅解决了纺丝难的问题，而且对于芳香族聚酯液晶纤维的后处理技术也取得了突破性进展，纤维性能达到Vectran纤维的指标，奠定了实现工业化生产基础。
Vectran纤维是一种类似芳香族聚酰胺的聚酯，用萘代替乙烯，萘是一种双环结构，故而重复建立了平面型分子，与普通的聚酯相比，强力、模量和热稳定性都有所增强，同时保持着聚酯较好的加工性、尺寸稳定性和极低的回潮率等优点。这样的分子结构也赋予其高强度、耐磨、耐化学品腐蚀的优异性能。
Vectran纤维可满足现在高科技对高强度、高模量、耐高温、耐辐射高技术等综合性能优良纤维的需求。因此，可将其应用在航空航天、抗低温、抗辐射织物、装甲防护、舰艇绳缆等国防、交通领域，以及高温过滤材料、电子绝缘材料、体育用品等军民两用领域。
比如，该纤维可用于现代军事防护装备，目前全球反恐形势的日益严峻，杜邦公司将其芳纶生产线扩充25%，开发了专用于防弹背心的“KevlarComfortXLT”新产品，可使最终产品的质量减轻25%，这对军队的装备现代化有重要意义。
还有目前我们极为关注的环保问题，现代交通运输设备如汽车、火车、飞机等的轻量化，可大大减重，节能化、环保化。例如中型飞机机体应用50%的纤维增强材料，由于质量可减轻20%，意味着一架飞机在10年间少排放2.7万吨CO2，若普通乘用车采用17%的纤维增强材料，就可使车体减轻30%，这样每辆车每年就可少排放5吨CO2。
Vectran纤维与芳纶相比，具有很多优势，首先Vectran采用熔融纺丝，避免了芳纶的干湿法纺丝的诸多缺点。并且在耐化学腐蚀、耐老化、耐辐射、耐摩擦性能等方面均优于芳纶。Vectran不仅可替代芳纶在高强高模方面的应用外，还可在安全防护领域、轻质节能领域、耐高低温和耐辐射等严酷环境领域发挥更大作用，市场前景非常广阔。