顾东雅
（盐城工业职业技术学院，江苏 盐城 224005）
【摘 要】开发新技术，提高产品附加值，扩大产品应用领域是未来我国高性能纤维的发展方向。蠕变是有机纤维存在的主要问题之一，蠕变会造成尺寸、形态等方面的不稳定，从而影响使用，是纤维在应用中遇到的一个迫切需要解决的问题，抗蠕变聚酰胺纤维的研究将是高性能纤维领域的一大突破。
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关键词 新技术；附加值；高性能；蠕变；聚酰胺
※基金项目：盐城工业职业技术学院科研基金项目（ygy1415）。
随着对纤维产品性能的要求提高，各种特殊的纺丝方法应用于工业生产，例如凝胶纺丝[1]、乳液纺丝、悬浮纺丝、喷射纺丝、裂膜纺丝、无喷丝头纺丝等。其中凝胶纺丝被广泛应用在高强高模纤维的生产中。在现代研究中，聚乙烯醇、超高分子量聚乙烯、聚丙烯腈纤维的凝胶法生产成为了热点，得到了各种性能优异的纤维产物，成果丰富。研究开发出凝胶纺聚酰胺工业纤维，将是高性能纤维领域的一个重要研究课题，同时提升纤维的抗蠕变能力，显得极具意义。
1 聚酰胺纤维
聚酰胺纤维是世界上最早实现工业化生产的合成纤维，品种较多，按主链结构可分为脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺、含杂环芳香族聚酰胺和脂环族聚酰胺。工业化的聚酰胺纤维以全脂肪族聚酰胺纤维产量最大，主要品种有聚酰胺6纤维[2]和聚酰胺66纤维，还有聚酰胺46、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010纤维等。全芳香族聚酰胺区别于通常的脂肪族聚酰胺如尼龙，至少有85％的酰胺键和两个芳环相连的长链合成聚酰胺，由此类聚合物制得的纤维称为芳香族聚酰胺纤维，在我国此类纤维被称作芳纶。芳香族聚酰胺纤维具有优异的热性能、耐化学性。一些芳香族聚酰胺纤维还具有高的抗张强度和抗张模量。
2 蠕变性能
聚酰胺的分子链结构是含有酰胺键的线性大分子，氢键作用使聚酰胺结构容易发生结晶化，分子链发生滑移较为困难；但是分子主链中含有C-N键使得分子链的柔顺性较好，容易发生蠕变现象。蠕变是指固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象，与材料分子结构有关。当材料长时间处于加热状态或在熔点附近，蠕变现象会加剧。塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，在应力小于弹性极限时也能出现。
许多科学家[3]对高聚物蠕变机理进行过研究，最早是对时间-温度等效原理进行的研究，并得到了WLF方程。还有注意到静水压力对材料自由体积有一定影响，引入压力相关的移位因子，使时温等效原理得到了扩展。并对时温等效原理的理论基础进行了论述，提出在恒定应力作用下，温度升高可以增加材料的变形。
3 抗蠕变聚酰胺纤维
蠕变是有机纤维存在的主要问题之一，蠕变破坏也是纤维在应用中遇到的一个迫切需要解决的问题，蠕变会造成尺寸、形态等方面的不稳定，从而影响使用。改善聚酰胺纤维的蠕变性能可以通过以下几种方式：（１）采用新型的纺丝成型方法；（2）在材料玻璃化温度以下使用；（3）使用多种改性方法，使分子发生交联；（4）提高分子的相对分子质量；（5）分子主链引入芳杂环或形成互穿网络结构等来提高分子链之间的作用力。
随着纤维应用技术的进一步发展，部分企业和科研机构已经开始认识到有机纤维的蠕变性能，有相关研究[4]描述了一种改善了耐蠕变性的超高分子量聚乙烯纤维凝胶纺丝法；介绍了一种蠕变特性优异的工业用高韧度聚酯纤维及其制造方法；采用光敏剂和热引发剂对聚乙烯纤维共同引发交联，从而增加纤维的抗蠕变性能；用含氟环氧化合物作为封端剂进行改性的海洋用抗蠕变高强低伸工业丝及制备方法。
4 用途
抗蠕变聚酰胺纤维具有强度高、回弹性好、耐疲劳、可染性和耐腐蚀、耐虫蛀等优良性能，尤以耐磨性最突出，密度低于大多数纤维。可用于制作轮胎帘子线、传送带及渔网、绳索、降落伞、帐篷布、地毯等工业用品[5]。其在船舶、海洋工程、军事领域、航空航天等方面则有广阔的应用前景，可带动原材料及其复合材料产业链的发展，产生巨大的经济效益。
5 结论
抗蠕变聚酰胺纤维的开发与应用，在纤维领域将是一个突破和重要进步，也是世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺以及军事、航空航天、海洋开发、建筑行业、产业用等的迫切需要。
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参考文献
［１］伍凯飞,李小宁,杨中开,等.高相对粘度尼龙6冻胶的研究[J].合成纤维工业,2008(2).
［２］陈雨萍,高建国,李革.聚对苯二甲酰对苯二胺/尼龙6复合物[J].高分子学报,2000(1).
［３］张玉梅,王新威,王萍,等.UHMWPE纤维拉伸蠕变性能的测试方法[J].合成纤维工业,2013,36(3).
［４］刘兆峰,陈自力,胡祖明.超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶丝在超拉伸过程中结构变化的表征[J].中国纺织大学学报,1992,18(1).
［５］潘玉殉,于中振,欧玉春.尼龙6/石墨纳米导电复合材料的制备与性能[J].高分子学报,2001(1).
［责任编辑：汤静］