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第1章 概论 1

1.1 高性能纤维的界定 1

1.1.1 纤维 1

1.1.2 高性能纤维的定义 2

1.2 高性能纤维的分类和应用领域 3

1.2.1 高性能纤维的分类 3

1.2.2 高性能纤维的应用领域 6

1.3 高性能纤维简要发展历程 8

1.3.1 国外高性能纤维发展历程与现状 8

1.3.2 我国高性能纤维发展历程与现状 10

1.4 高性能纤维发展前景展望 14

1.4.1 高性能纤维产业的发展趋势 14

1.4.2 我国高性能纤维产业发展方向 14

参考文献 15

第2章 碳纤维 18

2.1 碳纤维的结构与性能 18

2.1.1 PAN的结构与性能 18

2.1.2 PAN纤维的结构与性能 19

2.1.3 预氧化纤维的结构与性能 20

2.1.4 碳纤维的结构与性能 20

2.2 碳纤维的先进工艺技术 21

2.2.1 丙烯腈共聚合工艺 21

2.2.2 PAN的纺丝成形工艺 22

2.2.3 PAN纤维的后处理工艺 23

2.2.4 PAN纤维的预氧化工艺 24

2.2.5 PAN纤维的碳化工艺 25

2.2.6 PAN纤维的石墨化工艺 25

2.3 碳纤维的研究现状与发展趋势 25

2.3.1 PAN基碳纤维的研究现状与发展趋势 25

2.3.2 黏胶基碳纤维的研究现状与发展趋势 27

2.3.3 沥青基碳纤维的研究现状与发展趋势 28

2.3.4 木质素基碳纤维的研究现状与发展趋势 29

2.4 发展碳纤维产业背景及战略意义 31

2.4.1 碳纤维在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用 31

2.4.2 国外碳纤维产业发展现状及趋势 33

2.4.3 我国碳纤维产业发展现状及趋势 35

2.5 发展我国碳纤维产业的主要任务及应对策略 36

参考文献 37

第3章 芳香族聚酰胺纤维 41

3.1 芳香族聚酰胺纤维的结构与性能 41

3.1.1 对位芳香族聚酰胺纤维的结构与性能 43

3.1.2 间位芳香族聚酰胺纤维的结构与性能 47

3.1.3 杂环芳香族聚酰胺纤维的结构与性能 51

3.2 芳香族聚酰胺纤维的先进工艺技术 54

3.2.1 PPTA的制备及纺丝 54

3.2.2 PMIA的制备及纺丝 57

3.2.3 杂环芳香族聚酰胺的制备及纺丝 62

3.3 芳香族聚酰胺纤维的研究现状与发展趋势 64

3.3.1 合成方法 64

3.3.2 结构改性 66

3.3.3 表面改性 70

3.4 发展芳香族聚酰胺纤维的产业背景及战略意义 72

3.4.1 芳香族聚酰胺纤维在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用 72

3.4.2 国外芳香族聚酰胺纤维产业发展现状及趋势 73

3.4.3 我国芳香族聚酰胺纤维产业发展现状及趋势 73

3.5 发展我国芳香族聚酰胺纤维产业的主要任务及应对策略 74

参考文献 75

第4章 超高分子量聚乙烯纤维 79

4.1 超高分子量聚乙烯纤维的结构与性能 79

4.1.1 超高分子量聚乙烯的结构 79

4.1.2 加工过程中聚乙烯大分子结构的变化 81

4.1.3 超高分子量聚乙烯纤维的性能 81

4.2 超高分子量聚乙烯纤维的先进工艺技术 86

4.2.1 超高分子量聚乙烯的纺丝方法 86

4.2.2 UHMWPE冻胶纺丝工艺原理 88

4.2.3 UHMWPE冻胶纺丝工艺路线 89

4.3 超高分子量聚乙烯纤维的研究现状与发展趋势 90

4.3.1 改善界面黏结性能 90

4.3.2 提高力学性能及改善耐蠕变性能 92

4.3.3 UHMWPE纤维的应用 94

4.4 发展超高分子量聚乙烯纤维产业背景及战略意义 95

4.4.1 超高分子量聚乙烯纤维在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用 95

4.4.2 国外超高分子量聚乙烯纤维产业发展现状及趋势 96

4.4.3 我国超高分子量聚乙烯纤维产业发展现状及趋势 97

4.5 发展我国超高分子量聚乙烯纤维产业的主要任务及应对策略 99

参考文献 100

第5章 聚酰亚胺纤维 103

5.1 聚酰亚胺纤维的结构与性能 103

5.1.1 聚酰业胺纤维的主要性能 103

5.1.2 聚酰亚胺化学结构与性能的关系 105

5.1.3 聚酰亚胺纤维物理结构与性能的关系 119

5.2 聚酰亚胺纤维的先进工艺技术 120

5.2.1 二步法纺制聚酰亚胺纤维 120

5.2.2 一步法纺制聚酰亚胺纤维 121

5.2.3 干法纺丝方法制聚酰亚胺纤维 123

5.2.4 熔融纺丝方法制聚酰亚胺纤维 123

5.2.5 静电纺丝方法制聚酰亚胺纤维 124

5.3 聚酰亚胺纤维的研究现状与发展趋势 124

5.4 发展聚酰亚胺纤维的产业背景及战略意义 128

5.4.1 聚酰亚胺纤维在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用 128

5.4.2 国外聚酰亚胺纤维产业发展现状及趋势 129

5.4.3 我国聚酰亚胺纤维产业发展现状及趋势 129

5.5 发展我国聚酰亚胺纤维产业的主要任务及应对策略 131

参考文献 132

第6章 聚苯硫醚纤维 136

6.1 聚苯硫醚纤维的结构与性能 136

6.1.1 初生丝结构与性能研究 136

6.1.2 牵伸丝结构与性能研究 138

6.1.3 牵伸丝的沸水收缩率研究 139

6.2 聚苯硫醚纤维的先进工艺技术 140

6.2.1 聚苯硫醚及其纤维的耐热氧性研究 140

6.2.2 聚苯硫醚及其纤维的力学性能研究 142

6.2.3 聚苯硫醚及其纤维的紫外光稳定性研究 143

6.2.4 聚苯硫醚/聚合物复合改性研究 144

6.2.5 等离子改性聚苯硫醚及其纤维的研究 145

6.2.6 结论 146

6.3 聚苯硫醚纤维的研究现状与发展趋势 146

6.3.1 聚苯硫醚基离子交换纤维 146

6.3.2 聚苯硫醚纤维负载催化剂 147

6.3.3 聚苯硫醚超细纤维及多孔纤维 148

6.4 发展聚苯硫醚纤维产业背景及战略意义 148

6.4.1 聚苯硫醚纤维在国民经济和国防建设重大工程和项目中的地位和作用 148

6.4.2 国外聚苯硫醚纤维产业发展现状及趋势 149

6.4.3 我国聚苯硫醚纤维产业发展现状及趋势 149

6.5 发展我国聚苯硫醚纤维产业的主要任务及应对策略 150

参考文献 151

第7章 聚四氟乙烯纤维 156

7.1 聚四氟乙烯纤维及织物的结构与性能 156

7.2 聚四氟乙烯纤维的生产工艺技术 159

7.2.1 载体纺丝法 159

7.2.2 凝胶状挤压纺丝法 161

7.2.3 膜裂纺丝法 162

7.2.4 糊料挤出纺丝法 163

7.2.5 PTFE共聚物熔体纺丝法 164

7.3 聚四氟乙烯纤维的改性研究 166

7.3.1 表面改性 166

7.3.2 填充改性 168

7.3.3 聚合物共混改性 169

7.4 发展聚四氟乙烯纤维产业背景及战略意义 169

7.4.1 聚四氟乙烯纤维的应用 169

7.4.2 国外聚四氟乙烯纤维产业发展现状 172

7.4.3 我国聚四氟乙烯纤维产业发展现状 174

7.5 发展我国聚四氟乙烯纤维产业的主要任务及发展方向 176

参考文献 177

第8章 碳纳米管和石墨烯纤维 180

8.1 碳纳米管纤维 180

8.1.1 碳纳米管纤维的制备 180

8.1.2 碳纳米管纤维的力学性能 188

8.1.3 碳纳米管纤维的物理特性 191

8.1.4 碳纳米管纤维的潜在应用 193

8.2 石墨烯纤维 197

8.2.1 石墨烯纤维的制备方法 197

8.2.2 石墨烯基纤维的应用 203

参考文献 207