浅谈化学纤维在橡胶骨架材料中的应用

　　橡胶论文（推荐10篇）之第八篇

　　摘要：用人工合成的高分子物质为原料,或天然高分子物质为原料,在经过一系列纷繁复杂的化学工艺处理后,得到的纤维即为化学纤维。橡胶制品的制作中,加入化学纤维成分,可以帮助维持其几何形状,增加承载负荷等重要作用。化学纤维在橡胶骨架此类材中要得以应用的主要种类有芳纶纤维、锦纶纤维,锦纶6,锦纶66涤纶(聚酯)纤维。

　　关键词：化学纤维,骨架材料,芳纶纤维

　　1化学纤维简介

　　以人工合成或天然的高分子化合物为质料，经过繁复的处理后，得到具备纺织性能的纤维，即化学纤维。细分化学纤维，如若以不同质料为据，可以分为合成纤维、人造纤维。这其中，如果将合成纤维按照条件再细分，比如按照其分子结构，可分为杂链纤维和碳链纤维。而在当前橡胶制品中，所占份额首屈一指独占鳌头的骨架材料用纤维，就是化学纤维。

　　化学纤维在橡胶骨架材料中的应用，就是将有优异性能的化学纤维，经过繁杂的工艺处理后，制作成耐撕裂布，线绳等骨架材料，再以这些制成品作为橡胶制品内部的骨架层，来大幅度提升相应橡胶制品的使用性能。一言以蔽之，化学纤维的性能优劣与否，可以决定纤维骨架材料的使用性能，而纤维骨架材料的性能优劣决定了最后橡胶制品的使用性能。目前市场上的橡胶制品，常用的化学纤维骨架材料中的第一梯队纤维材料，主要是芳纶、涤纶以及锦纶。

　　2纤维性能及其作用

　　2.1 锦纶纤维

　　锦纶，是世界上出现的合成纤维的第一种。锦纶由美国化学家卡罗瑟斯带领其科研小组发明。高分子化学发展历程中的里程碑之一就是锦纶的发现，这也是合成纤维工业发展的重大突破。

　　锦纶纤维材料主要为两类，聚己二酸己二胺为一类，由开环聚合或缩聚由己内酰胺得到的为另一类。锦纶纤维材料性能有耐冲击性，高强度等，主要用于合成纤维。用锦纶纤维材料制作的骨架材料在目前有尼龙胶管纱，尼龙软线等。在化工，汽车工业中也可以被应用于轮胎，特殊弹性皮带等橡胶制品。

　　2.2 涤纶纤维

　　涤纶纤维，发明于1941年，是已知的合成纤维材料中的第一大品种。涤纶纤维材料一般为乳白色，是当前已知的纤维材料中性价比最高的，它在骨架材料中的应用广泛。涤纶纤维材料耐热性号，弹性恢复好，不容易蠕变伸长，断裂强度高，模量高。缺点是在特定的高温蒸汽条件下强力损失大甚至会发生分解，致使性能降低。涤纶纤维材料目前广泛应用在普通胶管，高压胶管，多槭带等物品中。

　　2.3 芳纶纤维

　　20世纪60年代末期，芳纶纤维，作为一种新型的高科技合成纤维，出现在人们的视线中。芳纶纤维材料在20世纪80年代的欧洲，就已经被广泛应用于制造橡胶制品。芳纶纤维材料具有耐冲击，耐酸碱，耐高温，强度高等优良性能，被应用于多领域。国内芳纶纤维材料产品的研发时间在国际上是比较落后的。20世纪90年代初期才算是我国开始关于芳纶纤维材料研发的发轫之始，经过对芳纶纤维骨架材料的研制与后续的工业化生产，最终达成了目前的高速发展形势。在船舶，房屋建筑等方面，芳纶材料制品都有极好的应用。

　　3发展趋势

　　3.1 技术指标提升

　　2017年，《V带和多楔带用浸胶芳纶线绳(HG\T4393-2012)》等多项行业、国家标准在全国橡标委，浸胶骨架材料分技术委员会的主持进行了修订，提升了粘合力，断裂强力等多项标准指标。标准的提升标志了我国在浸胶骨架材料行业中的发展是一往无前无可阻挡，并且正在慢慢与国际对标、接轨。随着技术发展日新月异，可以预见业行制品也会更加注重精细化程度，专用性形式，以及制品的多样性。

　　可以看到，涤纶丝材料市场已经从品种的单一化，演变成了现在包含高模低缩低收缩型，高模低缩低伸长型的多产品市场，来满足市场的百般需求。

　　3.2 新型纤维应用

　　连年以来，新型纤维材料被发现的消息此起彼伏。20世纪80年代开发的复合材料用增强材料——超级纤维PBO。此种纤维材料不管是模量还是强度等性能，在经过多方认证后，是已知化学纤维中都是最高的。它的耐热性能和难燃性能高于目前已知的任何一种有机纤维，火焰的高温环境下，PBO纤维不变化不燃烧。PBO目前用于耐热产业中的纺织品制作和相关纤维增强材料的制作中。PBO多项性能均十分优异。若能够在骨架材料运用PBO纤维，相信也能给人惊喜，但是目前在骨架材料中应用PBO纤维材料仍在研究开发中。除了PBO材料，韩国HYOSUNG的POK纤维材料也值得关注。POK纤维也具有优异的抗冲击性能，耐摩擦性，耐化学性和高阻隔性，是一种高强度纤维。不过目前其制作成本较高，而且相应的浸胶工艺也尚未成熟。

　　除了以上两种值得关注的材料外，国内外的多家机构也都一直在化学纤维的改性道路上筚路褴褛、砥砺前行，通过提升涤纶纤维等表面惰性纤维粘合橡胶的程度，来帮助进一步的提升高纤维的整体性能。

　　3.3 开发新型浸胶工艺配方

　　历经几十年的求索与发展，芳纶纤维的浸胶工艺与体系已经有很大程度的进步，目前广泛应用了基于REL的浸胶体系。而锦纶纤维，涤纶纤维的浸胶工艺与体系相对更为成熟，为提升相关橡胶制品的寿命以及使用的性能，它的工艺以及配方都能根据不同的骨架材料，或是不同的使用条件进行改进和优化。而继续研究开发新型的浸胶工艺与配方，也会对芳纶等纤维材料的用量比例和使用规模有所襄助。

　　结语

　　骨架材料对橡胶制品使用性能的提升起到关键作用，可以说橡胶制作成品的性能仰仗于骨架材料。也鉴于骨架材料浸胶对橡胶制作品的性能使用上的关键作用，可以说使用高品质的骨架材料就能够在很大程度内，有效的提升相应的橡胶制作品的品质。材料行业发展与日俱进蒸蒸日上，而开发橡胶制品的新产品和相关产品的调整也是离不开骨架材料中的新结构新品种的搭配。而对于骨架材料来说，化学纤维是其主体，它又能导致骨架性能的不同与优劣。因此，为了促使我国橡胶制品行业能百尺竿头更进一步，加紧对新材料、改性材料的研发生产是重中之重。

　　参考文献
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