文档介绍：一、概述
电磁波在产业应用方面有遥感导航、检测测量及核电的使用。在日常生活方面,随着电器的普及,广播电视、无线通信、互联网的全面覆盖,更是使电磁波与人们的生活密不可分。
无论是哪一种电磁波,在其造福人类的同时,都会带来危害。一类危害是使生物体产生热效应,一类危害是干扰人体固有的微弱电磁场。
近20年来,防辐射纤维的研制作为一项重要的高功能纤维的研究课题,已受到世界各个国家的普遍重视,各类防辐射纤维相继问世。
二、防辐射纤维
防辐射纤维有三种类型:
1)耐辐射纤维,纤维本身就耐辐射;
2)复合型防辐射纤维,通过往纤维中添加其他化合物或元素使该纤维具有耐辐射的性能;
3)导电型吸波纤维。
--聚酰亚***纤维( Polyimide fiber)
在有机纤维中,聚酚醛纤维、聚酰亚***纤维、聚间苯二甲酰间二***纤维等在经受高能射线照射后不产生辐射化学降解和交联反应,仍具有一定的物理机械性能和使用价值,这类纤维由于具有良好的耐辐射性能而称之为耐辐射纤维。而聚酰亚***纤维是该类纤维的典型。
***纤维防辐射原理
聚酰亚***的大分子链全部由芳香环组成,而且芳环中的碳和氧的结合是以双键形式,有效地增强了结合能。当辐射线作用于聚酰亚***纤维上,分子可吸收的辐射能远不足以打开分子链上的原子共价键,仅转化为热能排走。
***纤维的生产工艺
聚酰亚***是指主链上含有酰亚***环的一类聚合物,其中以
含有酞酰亚***结构的聚合物尤为重要。它的合成方法
可以分为两类,一类是在聚合过程中形成聚酰亚***环;另一类是以带酰亚***环的单体缩聚来获得聚酰亚***。比较经典的方法是第一类,其中用二酐和二***反应是台成聚酰亚***最普遍使用的方法。
反应分两步进行,首先是生成聚酰***酸的反应:
第二步是酰亚***化过程,从而生成带有酰亚***结构的聚酰弧***大分子
酰亚******化是加热聚酰***酸溶液或固态聚酰***酸,使酰***和处于邻位的羧基发生脱水环化反应,形成具有酰亚***结构的聚合物。化学环化是聚酰***酸在脱水剂的作用下发生酰亚***化的过程。最常用的脱水剂为酸酐(如***、三******),并以叔***(如三乙***、吡啶)为催化剂。化学环化的优点是可以在室温下反应。化学酰亚***化容易生成聚异酰亚***,但在加热脱溶剂时会转化为聚酰亚***。
目前,聚酰亚***的纺丝工艺仍然以湿纺或千湿纺为主,根据纺丝浆液是聚酰亚***还是聚酰***酸,该纺丝方法又有一步法纺丝和二步法纺丝之分。
还有熔融纺丝,由于大多数聚酰亚***是不熔融或具有很高的熔点,而有机高分子在400℃以上都会发生分解或交联,因此在聚酰亚***主链上引入聚酯或聚醚,降低其熔点。所纺的丝耐热性较差。
***纤维的特性
高强高模,模量仅次于碳纤维
热稳定性,分解温度达到600℃
耐低温,在-269℃下仍不会脆裂
具有良好的导电性
生物相容性
耐辐照性
聚酰亚***纤维在现代高科技领域主要用于宇航、电气绝缘、原子能工业、卫星、核潜艇及微电子工业,如用作宇航和核动力站所需的各种织物,可燃性气体及耐腐蚀性气体的过滤材料。
尤其在宇航器件方面,如宇宙飞船,卫星等部件,在宇航中会遭遇到各种射线的辐射,这些宇航射线都能含有各种能量的射线,一般的纤维强度会急剧下降,唯有聚酰亚***纤维能耐宇宙射线的辐射而强度不变。在原子能设施中的结构材料,若用金属或无机材料,当受到放射性照射后,会成为具有大量发射性的废料,而用酰亚***纤维制成的复合材料,受辐射,最终分解,废料的放射性极少,处理也很方便。