 芳纶纤维是重要的国防军工材料，目前，美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质，芳纶防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中，美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。 芳纶的 国产化 与海外芳纶纤维产业的红红火火相比，芳纶的国产化技术研发较为缓慢。由于芳纶纤维在我国的发展起步较晚，国外公司对核心技术的封锁垄断等原因，目前我国芳纶纤维的技术水平、产品档次及生产能力都与国外发达国家存在着一定的差距。据悉，近几年，我国电子、建筑、轮胎工业迅速发展，使得我国芳纶用量迅猛增长。  造成我国芳纶国产化如此艰难的原因主要是芳纶制造技术含量高，国外也一直进行技术封锁。但正是因为它在国内是新生事物，市场还远远没有饱和，才值得我们去关注、去开发。目前我国芳纶生产的发展已提到了议事日程，芳纶被列入国家鼓励发展的高新技术产品目录之中，政府也将"芳纶纤维在工程轮胎、同步带中应用技术开发"列为我国"十五"橡胶工业重大研究和产业化课题。本期课程特邀清华大学庹新林老师，为大家讲解《对位芳纶纤维与纸的研究进展》。  庹新林 博士，副研究员 2002年清华大学博士毕业后留校工作。2006年在清华大学化工系晋升为副研究员。 主要研究领域是高性能高分子材料，具体包括：
承担国家973、自然科学基金、企业合作项目多项，主持一个校企联合研发中心，讲授《高分子材料概论》、《高分子化学》等课程。 经典 问答 直播间里，庹新林老师也解答了大家提出的各种问题，小编将问答做了整理。 千吨级产线投资？ 答：商业问题，可以私下聊！清华大学主要是用国产的主体设备来做的，投资并不是很大。 庹老师，请问你们的芳纶纳米纤维的产量在什么级别？ 山东聚芳新材料产能是300吨/年 请问芳纶纤维浆粕的含水量的控制和其成膜性能的关系？ 目前在做清华大学不做芳纶纤维浆粕，直接买现成的。做芳纶纸的过程中是不用芳纶浆粕。纳米纤维的成膜：芳纶纳米化后，比表面积比较大，脱水后会形成致密的膜。 芳纶纸与PVDF比较，作为电池隔膜的优缺点。 芳纶电池核膜的优点;1.耐热性比较好 2.生产工艺简单 3.芳纶和PP和PE的结合力比较好 纳米芳纶的成本，市场可以接受么？ 从技术上讲，芳纶纳米纤维直接聚合一步法制备出来的，成本控制没有大的问题。具体需要和山东聚芳沟通。这里不便介绍，有感兴趣的可以与山东聚芳商务部接洽。 纳米纤维是否有商品出售，分散液浓度多少？ ·去年已经有很多企业以及感兴趣的研究机构索要，目前已经有批量的提供。感兴趣的可以直接联系山东聚芳或者联系庹老师。 听说烟台有一企业可以生产芳纶纸，对吗？ 这个是对的，烟台泰和新材、烟台民士达都是做芳纶纸的企业。这里需要强调下，据庹老师了解民士达主要生产是以间位为主，对位也有，对位类似于杜邦936，今天讲的对位芳纶纸是指纯对位的，由PPTA组成。 平时粘度测试时使用的混合溶剂是有哪些有机溶剂？ 需要看是使用的哪种方法，有酸溶法和碱溶法，方法不一样所用的溶剂不同，比如酸溶法，可以加酰胺类的试剂，碱溶法可以加一些醇类的试剂。最重要的是测定粘度之后，怎么判定方法的误差是多少以及方法的可重现性怎么样？这个是关键！ 请问老师芳纶气凝胶能做什么使用? 气凝胶目前还是很热的材料，最大的优势是轻（多空材料，孔隙率可达90%多）、另外作为多孔材料，隔热性能也比较好，以及其他的一些优势，作为芳纶气凝胶，和其他气凝胶一样，轻质隔热，另外还有耐热性和热稳定性。 纳米纤维浆液的稳定性如何？使用在隔膜表面涂覆改性成本如何？谢谢。 实际上，庹老师团队使用纳米纤维浆料是脱水之后做成凝胶状，固体含量在1-2%，使用时加水，高速分散即可，分散性非常好。 你好，我想了解和锂电池隔膜复合后详细的信息，如透气性实现。 把纳米纤维用到锂电隔膜上。 用干法造纸应该会更好吧？ 用干法造的纸板应该可以，微米的芳纶纸有点难。另外，纸出来之后如果需要强度好，比较难。 芳纶纳米纤维在什么样的溶剂下分散最好，是否可以做成过滤膜，如纳滤膜的可行性？ 纳米化在溶液中，如乙醇、酰胺类等极性溶剂中，分散效果较好。在非极性容积中，如烃类、芳香族等分散不太好。纳滤膜这一块庹新林老师团队正在研究，将来有了结果再和大家汇报。 请问老师，纳米纤维控制粒径和长径比？ 纳米纤维没有粒径，在生产和提供过程中都是分散状态。另外，长径比非常长，很难找到一根从头到尾的纤维。 芳纶和环氧树脂制备复合材料，芳纶纳米纤维表面处理吗？芳纶复合材料界面问题老师您有研究吗？ 用纳米纤维做，很大的优势就是不用做表面处理，直接加就可以了。 现在合成1414的方法主要是哪种？ 实验室合成的方法很多：如低温溶液缩聚、气相法、界面法等。但是在工业生产线，主要是低温溶液缩聚。 请问庹老师，有机纤维的使用范围一般是在多少度？与PI纤维有何优势？ 有机纤维的范围很广，与PI纤维相比，耐热性，最优的PI纤维可以耐热660多℃，芳纶的热分解温度是550多℃，长期使用温度是220℃以下。对位芳纶和PI相比，最大的优势就是性价比。 对位芳纶纸表面用纳米封闭，透气度与杜邦间位与对位纸对比过吗？ 有做过严格的对比，如果感兴趣，可以单独发测试数据。 合成芳纶1414的难点和关键都有哪些？ 细节的技术点很多，还有就是技术、工艺、怎么和设备相结合，这是目前的难点。 请问芳纶纤维内部的孔径或孔洞有什么表征手段吗？ 需要用电镜来表征 纳米芳纶在橡胶中分散性如何解决？ 纳米纤维在极性橡胶中还是比较好分散的，在非极性橡胶中分散还有许多问题需要解决。 请问纳米芳纶纤维能帮助提升橡胶的哪些性能？ 橡胶的使用量很广，比如轮胎，运送带，如果能把纳米纤维用到橡胶上将会是一件很重要的事情，所以庹新林老师团队在很早就已经开始做研究，从反馈来讲，对橡胶而言，很重要的一个指标就是断裂伸长率，增强的同时不能破坏伸长率，从而导致弹性降低，另外一个难点就是加入芳纶之后，芳纶不团聚，而对位纳米芳纶可以很好地解决上述两个问题（在不大幅降低伸长率的情况下，可以很好的分散到橡胶中）。 1313浆粕是不是也可以用您这种一步聚合纳米化方法制备？做成的纸比传统沉析纤维成纸性能有优势嘛？ 这个不行，这个庹新林老师团队已经进行了反复的实验，1313不是一个平面共轭的结构，没有办法自发的行程平面堆积，不能稳定的在纳米状态，用这种方法做出来的结果是一团浆。 纳米纤维是 凝胶状对吧？那纳米状态下显微镜下结构是不是树杈状态？ 纳米纤维可以做成凝胶状，但是与普通意义的水凝胶概念不同。在显微镜下的结构就是图中所示结构。庹新林老师团队也在想办法用冷冻电镜看在水中的状态。  对位芳纶纳米纤维有可能在防弹材料上应用吗？ 这方面庹老师团队正在探索。 您研发的纳米对位芳纶纤维还是皮芯结构么？ 不是皮芯结构，纳米纤维是实心结构。 为什么现在绝缘领域用芳纶纸而不是连续致密的膜呢？ 在芳纶纳米之前，想把芳纶做成膜，几乎是不可能的，如果能用简单的方法把芳纶做成膜那就很厉害了！ 请问您的分散体系是单一溶剂吗还是多种溶剂？能否用一种溶剂分散？ 纳米纤维的话是使用的单一溶剂，在水中都可以分散，在其他的溶剂里面都能分散的很好。 芳纶气凝胶最薄可以做到多少？ 实验的都可以做到很薄，毫米级。 了解更多问题及答案， |
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