顧東雅
（鹽城工業職業技術學院，江蘇 鹽城 224005）
【摘 要】開發新技術，提高產品附加值，擴大產品應用領域是未來我國高性能纖維的發展方向。蠕變是有機纖維存在的主要問題之一，蠕變會造成尺寸、形態等方面的不穩定，從而影響使用，是纖維在應用中遇到的一個迫切需要解決的問題，抗蠕變聚醯胺纖維的研究將是高性能纖維領域的一大突破。
關鍵詞 新技術；附加值；高性能；蠕變；聚醯胺
※基金項目：鹽城工業職業技術學院科研基金項目（ygy1415）。
隨著對纖維產品性能的要求提高，各種特殊的紡絲方法應用於工業生產，例如凝膠紡絲[1]、乳液紡絲、懸浮紡絲、噴射紡絲、裂膜紡絲、無噴絲頭紡絲等。其中凝膠紡絲被廣泛應用在高強高模纖維的生產中。在現代研究中，聚乙烯醇、超高分子量聚乙烯、聚丙烯腈纖維的凝膠法生產成為了熱點，得到了各種性能優異的纖維產物，成果豐富。研究開發出凝膠紡聚醯胺工業纖維，將是高性能纖維領域的一個重要研究課題，同時提升纖維的抗蠕變能力，顯得極具意義。
1 聚醯胺纖維
聚醯胺纖維是世界上最早實現工業化生產的合成纖維，品種較多，按主鏈結構可分為脂肪族聚醯胺、半芳香族聚醯胺、全芳香族聚醯胺、含雜環芳香族聚醯胺和脂環族聚醯胺。工業化的聚醯胺纖維以全脂肪族聚醯胺纖維產量最大，主要品種有聚醯胺6纖維[2]和聚醯胺66纖維，還有聚醯胺46、聚醯胺610、聚醯胺612、聚醯胺1010纖維等。全芳香族聚醯胺區別於通常的脂肪族聚醯胺如尼龍，至少有85％的醯胺鍵和兩個芳環相連的長鏈合成聚醯胺，由此類聚合物製得的纖維稱為芳香族聚醯胺纖維，在我國此類纖維被稱作芳綸。芳香族聚醯胺纖維具有優異的熱性能、耐化學性。一些芳香族聚醯胺纖維還具有高的抗張強度和抗張模量。
2 蠕變性能
聚醯胺的分子鏈結構是含有醯胺鍵的線性大分子，氫鍵作用使聚醯胺結構容易發生結晶化，分子鏈發生滑移較為困難；但是分子主鏈中含有C-N鍵使得分子鏈的柔順性較好，容易發生蠕變現象。蠕變是指固體材料在保持應力不變的條件下，應變隨時間延長而增加的現象，與材料分子結構有關。當材料長時間處於加熱狀態或在熔點附近，蠕變現象會加劇。塑性變形通常在應力超過彈性極限之後才出現，而蠕變只要應力的作用時間相當長，在應力小於彈性極限時也能出現。
許多科學家[3]對高聚物蠕變機理進行過研究，最早是對時間-溫度等效原理進行的研究，並得到了WLF方程。還有注意到靜水壓力對材料自由體積有一定影響，引入壓力相關的移位因子，使時溫等效原理得到了擴展。並對時溫等效原理的理論基礎進行了論述，提出在恆定應力作用下，溫度升高可以增加材料的變形。
3 抗蠕變聚醯胺纖維
蠕變是有機纖維存在的主要問題之一，蠕變破壞也是纖維在應用中遇到的一個迫切需要解決的問題，蠕變會造成尺寸、形態等方面的不穩定，從而影響使用。改善聚醯胺纖維的蠕變性能可以通過以下幾種方式：（１）採用新型的紡絲成型方法；（2）在材料玻璃化溫度以下使用；（3）使用多種改性方法，使分子發生交聯；（4）提高分子的相對分子質量；（5）分子主鏈引入芳雜環或形成互穿網絡結構等來提高分子鏈之間的作用力。
隨著纖維應用技術的進一步發展，部分企業和科研機構已經開始認識到有機纖維的蠕變性能，有相關研究[4]描述了一種改善了耐蠕變性的超高分子量聚乙烯纖維凝膠紡絲法；介紹了一種蠕變特性優異的工業用高韌度聚酯纖維及其製造方法；採用光敏劑和熱引發劑對聚乙烯纖維共同引發交聯，從而增加纖維的抗蠕變性能；用含氟環氧化合物作為封端劑進行改性的海洋用抗蠕變高強低伸工業絲及製備方法。
4 用途
抗蠕變聚醯胺纖維具有強度高、回彈性好、耐疲勞、可染性和耐腐蝕、耐蟲蛀等優良性能，尤以耐磨性最突出，密度低於大多數纖維。可用於製作輪胎帘子線、傳送帶及漁網、繩索、降落傘、帳篷布、地毯等工業用品[5]。其在船舶、海洋工程、軍事領域、航空航天等方面則有廣闊的應用前景，可帶動原材料及其復合材料產業鏈的發展，產生巨大的經濟效益。
5 結論
抗蠕變聚醯胺纖維的開發與應用，在纖維領域將是一個突破和重要進步，也是世界高新技術、纖維合成與紡絲工藝以及軍事、航空航天、海洋開發、建築行業、產業用等的迫切需要。
參考文獻
［１］伍凱飛,李小寧,楊中開,等.高相對粘度尼龍6凍膠的研究[J].合成纖維工業,2008(2).
［２］陳雨萍,高建國,李革.聚對苯二甲醯對苯二胺/尼龍6復合物[J].高分子學報,2000(1).
［３］張玉梅,王新威,王萍,等.UHMWPE纖維拉伸蠕變性能的測試方法[J].合成纖維工業,2013,36(3).
［４］劉兆峰,陳自力,胡祖明.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝膠絲在超拉伸過程中結構變化的表征[J].中國紡織大學學報,1992,18(1).
［５］潘玉殉,於中振,歐玉春.尼龍6/石墨納米導電復合材料的製備與性能[J].高分子學報,2001(1).
［責任編輯：湯靜］
（鹽城工業職業技術學院，江蘇 鹽城 224005）
【摘 要】開發新技術，提高產品附加值，擴大產品應用領域是未來我國高性能纖維的發展方向。蠕變是有機纖維存在的主要問題之一，蠕變會造成尺寸、形態等方面的不穩定，從而影響使用，是纖維在應用中遇到的一個迫切需要解決的問題，抗蠕變聚醯胺纖維的研究將是高性能纖維領域的一大突破。
關鍵詞 新技術；附加值；高性能；蠕變；聚醯胺
※基金項目：鹽城工業職業技術學院科研基金項目（ygy1415）。
隨著對纖維產品性能的要求提高，各種特殊的紡絲方法應用於工業生產，例如凝膠紡絲[1]、乳液紡絲、懸浮紡絲、噴射紡絲、裂膜紡絲、無噴絲頭紡絲等。其中凝膠紡絲被廣泛應用在高強高模纖維的生產中。在現代研究中，聚乙烯醇、超高分子量聚乙烯、聚丙烯腈纖維的凝膠法生產成為了熱點，得到了各種性能優異的纖維產物，成果豐富。研究開發出凝膠紡聚醯胺工業纖維，將是高性能纖維領域的一個重要研究課題，同時提升纖維的抗蠕變能力，顯得極具意義。
1 聚醯胺纖維
聚醯胺纖維是世界上最早實現工業化生產的合成纖維，品種較多，按主鏈結構可分為脂肪族聚醯胺、半芳香族聚醯胺、全芳香族聚醯胺、含雜環芳香族聚醯胺和脂環族聚醯胺。工業化的聚醯胺纖維以全脂肪族聚醯胺纖維產量最大，主要品種有聚醯胺6纖維[2]和聚醯胺66纖維，還有聚醯胺46、聚醯胺610、聚醯胺612、聚醯胺1010纖維等。全芳香族聚醯胺區別於通常的脂肪族聚醯胺如尼龍，至少有85％的醯胺鍵和兩個芳環相連的長鏈合成聚醯胺，由此類聚合物製得的纖維稱為芳香族聚醯胺纖維，在我國此類纖維被稱作芳綸。芳香族聚醯胺纖維具有優異的熱性能、耐化學性。一些芳香族聚醯胺纖維還具有高的抗張強度和抗張模量。
2 蠕變性能
聚醯胺的分子鏈結構是含有醯胺鍵的線性大分子，氫鍵作用使聚醯胺結構容易發生結晶化，分子鏈發生滑移較為困難；但是分子主鏈中含有C-N鍵使得分子鏈的柔順性較好，容易發生蠕變現象。蠕變是指固體材料在保持應力不變的條件下，應變隨時間延長而增加的現象，與材料分子結構有關。當材料長時間處於加熱狀態或在熔點附近，蠕變現象會加劇。塑性變形通常在應力超過彈性極限之後才出現，而蠕變只要應力的作用時間相當長，在應力小於彈性極限時也能出現。
許多科學家[3]對高聚物蠕變機理進行過研究，最早是對時間-溫度等效原理進行的研究，並得到了WLF方程。還有注意到靜水壓力對材料自由體積有一定影響，引入壓力相關的移位因子，使時溫等效原理得到了擴展。並對時溫等效原理的理論基礎進行了論述，提出在恆定應力作用下，溫度升高可以增加材料的變形。
3 抗蠕變聚醯胺纖維
蠕變是有機纖維存在的主要問題之一，蠕變破壞也是纖維在應用中遇到的一個迫切需要解決的問題，蠕變會造成尺寸、形態等方面的不穩定，從而影響使用。改善聚醯胺纖維的蠕變性能可以通過以下幾種方式：（１）採用新型的紡絲成型方法；（2）在材料玻璃化溫度以下使用；（3）使用多種改性方法，使分子發生交聯；（4）提高分子的相對分子質量；（5）分子主鏈引入芳雜環或形成互穿網絡結構等來提高分子鏈之間的作用力。
隨著纖維應用技術的進一步發展，部分企業和科研機構已經開始認識到有機纖維的蠕變性能，有相關研究[4]描述了一種改善了耐蠕變性的超高分子量聚乙烯纖維凝膠紡絲法；介紹了一種蠕變特性優異的工業用高韌度聚酯纖維及其製造方法；採用光敏劑和熱引發劑對聚乙烯纖維共同引發交聯，從而增加纖維的抗蠕變性能；用含氟環氧化合物作為封端劑進行改性的海洋用抗蠕變高強低伸工業絲及製備方法。
4 用途
抗蠕變聚醯胺纖維具有強度高、回彈性好、耐疲勞、可染性和耐腐蝕、耐蟲蛀等優良性能，尤以耐磨性最突出，密度低於大多數纖維。可用於製作輪胎帘子線、傳送帶及漁網、繩索、降落傘、帳篷布、地毯等工業用品[5]。其在船舶、海洋工程、軍事領域、航空航天等方面則有廣闊的應用前景，可帶動原材料及其復合材料產業鏈的發展，產生巨大的經濟效益。
5 結論
抗蠕變聚醯胺纖維的開發與應用，在纖維領域將是一個突破和重要進步，也是世界高新技術、纖維合成與紡絲工藝以及軍事、航空航天、海洋開發、建築行業、產業用等的迫切需要。
參考文獻
［１］伍凱飛,李小寧,楊中開,等.高相對粘度尼龍6凍膠的研究[J].合成纖維工業,2008(2).
［２］陳雨萍,高建國,李革.聚對苯二甲醯對苯二胺/尼龍6復合物[J].高分子學報,2000(1).
［３］張玉梅,王新威,王萍,等.UHMWPE纖維拉伸蠕變性能的測試方法[J].合成纖維工業,2013,36(3).
［４］劉兆峰,陳自力,胡祖明.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝膠絲在超拉伸過程中結構變化的表征[J].中國紡織大學學報,1992,18(1).
［５］潘玉殉,於中振,歐玉春.尼龍6/石墨納米導電復合材料的製備與性能[J].高分子學報,2001(1).
［責任編輯：湯靜］
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