Pengenalan kepada serbuk para-aramid
Nama Kimia:Poli (p-phenylene terephthalamide), disingkat sebagai PPTA.
Penampilan:Cahaya kuning ke serbuk coklat muda, juga boleh diperolehi oleh pulverisasi mekanikal gentian aramid.
Ciri -ciri utama:
- Kekuatan tegangan tinggi (kekuatan khusus lebih daripada 5 kali keluli)
- Modulus tinggi (setanding dengan serat karbon)
- Rintangan terma yang sangat baik (suhu penguraian ≥ 500 ℃, suhu operasi berterusan 200-250 ℃)
- Penebat elektrik dan rintangan kimia yang luar biasa
- Exentishing Sendiri (LOI> 28, Retardant Flame)
Berbanding dengan serat para-aramid,serbuk AramidMenawarkan penyebaran yang lebih mudah dalam resin dan getah, menjadikannya pengisi pengukuhan dan pengubah fungsi yang disukai.
Proses pembuatan
Dua laluan utama biasanya menyediakan serbuk para-aramid:
(1) Laluan pempolimeran
- Monomer:Terephthaloyl Chloride (TPC) dan p-phenylenediamine (PDA)
- Pempolimeran:Yang dijalankan melalui polikondensasi penyelesaian suhu rendah (pelarut biasa: NMP/CaCl₂, DMSO/CaCl₂)
- Polimer Para-aramid yang dihasilkan dicetuskan, dibasuh, dikeringkan, dan dihancurkan ke dalam serbuk.
- Kelebihan:Saiz zarah yang dikawal, kesucian tinggi
- Keburukan:Kos sintesis yang tinggi
(2) Laluan Pulverization Fiber
- Serat Para-Aramid komersial (Kevlar, Twaron, atau gred domestik seperti Taparan) secara mekanikal, selalunya oleh pulverization cryogenic.
- Kelebihan:Proses mudah, sesuai untuk pengeluaran besar -besaran
- Keburukan:Pengagihan saiz zarah yang lebih luas, aktiviti permukaan yang agak rendah
(3) Pengubahsuaian permukaan
Untuk meningkatkan keserasian interfacial dengan matriks resin/getah, rawatan permukaan biasanya digunakan:
- Rawatan plasma
- Ejen gandingan (mis., Silane, Titanate)
- Coatings (mis., Epoxy, Polyimide)
Parameter teknikal
Prestasi bergantung kepada saiz zarah dan rawatan permukaan.Nilai biasa adalah:
| Harta | Julat nilai tipikal |
|---|---|
| Saiz zarah purata (D50) | 1-20 μm (laras) |
| Ketumpatan sebenar | 1.44 g/cm³ |
| Kawasan permukaan tertentu | 1-10 m²/g |
| Kekuatan tegangan (berdasarkan serat) | 2.8-3.6 GPa |
| Modulus tegangan | 60-120 GPa |
| Suhu penguraian terma | ≥ 500 ℃ |
| Suhu Peralihan Kaca (TG) | Tiada TG yang berbeza, polimer yang sangat kristal |
| Mengehadkan Indeks Oksigen (LOI) | 28-30 |
Aplikasi
Serbuk Para-Aramid berfungsi sebagai pengisi pengisi dan penambah prestasi dalam pelbagai industri:
(1) Pengukuhan resin
- Digunakan dalam sistem epoksi, fenolik, dan polyimide
- Meningkatkan Kekuatan Kesan, Pakai Rintangan, dan Keterlambatan Api
- Digunakan dalam komponen struktur aeroangkasa, bahan pembungkusan elektronik
(2) Bahan geseran dan pengedap
- Pad brek automotif, facing klac, dan sistem brek pesawat
- Menggantikan asbestos dengan rintangan haba dan keselamatan yang unggul
(3) tetulang getah
- Tayar, tali pinggang penghantar, dan gasket pengedap
- Meningkatkan rintangan haus, rintangan air mata, dan prestasi penuaan terma
(4) Bahan komposit
- Hibrid dengan serat karbon, serat kaca untuk membentuk komposit yang ringan, berkekuatan tinggi
- Aplikasi dalam peralatan sukan, perisai balistik, dan struktur aeroangkasa
(5) Elektronik & Elektrik
- Digunakan sebagai pengisi penebat dalam lapisan dan filem
- EMI Shielding dan 5G Antena Bahan Pengukuhan
Prospek masa depan
Kerana ituKekuatan Tinggi, Rintangan Thermal, Retardancy Flame, dan Ramah Eco, Para-Aramid Powder mempunyai prospek yang luas:
- Penggantian Asbestos:Eco-peraturan mempercepatkan penggantian dalam bahan geseran.
- Kenderaan Tenaga Baru (NEVS):Digunakan dalam pemisah bateri, sistem brek, dan struktur ringan.
- 5g dan elektronik:Meningkatkan peranan dalam frekuensi tinggi, substrat berkelajuan tinggi (mis., PCB, radom).
- Aeroangkasa:Penggunaan dalam meterai enjin, komponen tahan haus, dan komposit ringan.
- Komposit Lanjutan:Permintaan yang semakin meningkat dalam komposit karbon/aramid hibrid untuk peningkatan ketahanan.
Ramalan pasaran global mencadangkan permintaan serbuk para-aramid akan berkembang padaCAGR sebanyak 8-12%Sepanjang 5-10 tahun akan datang, dengan aplikasi teras dalam bahan komunikasi NEVS, aeroangkasa, dan 5G.
