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高分子材料在工程防护中的应用【防护百科】

产业用布是以纤维为基础的,这就涉及到各种各样的高分子材料,除了普通的高分子材料以外,还涉及到工程高分子材料、高强高分子材料、生物高分子材料以及高分子复合材料(包括高分子/高分子复合材料、高分子/无机复合材料、高分子/金属复合材料等)等。其中依据传统高分子材料的应用占据很多,例如,在基建以及土工材料中使用的PVC、PE、氧化PE 等、阻燃防护中的PET 等聚酯材料。还有工程高分子材料,例如聚酰胺类材料(尼龙6、尼龙66 等)、聚酰亚胺类材料(P84、kapton 等)、芳香族聚酰胺类材料(芳纶)、聚四氟乙烯、聚硅氧烷等,以及生物可降解材料在医学中的应用,例如壳聚糖、甲壳素、淀粉以及聚乙烯醇、PHB、PHBV 等。

      但是,在高分子材料发展的应用过程中,传统的材料也遇到越来越多的问题以及挑战,限制了高分子材料的应用,下面是高分子材料需要解决的问题:

1 高分子材料的强度

      少数的高分子材料的强度可以达到和金属相媲美的程度,例如碳纤维以及PBI 纤维等,但是因为高分子本身具有应力松弛或者蠕变的现象,导致高分子材料的强度的维持不如金属,也就限制了高分子材料的发展。

2 高分子的熔融以及烟雾(PET、PA、PPS)

      高分子材料多是以C、H、O、N 为主要元素的聚合物,所以气燃烧难免会产生烟雾的问题,这在实际应用中也会带来很大的问题。另外一个问题,由于高分子多是结晶性或者半结晶性的高聚物,导致其在熔融的过程中,会出现熔程,最后变成熔体,但是这在服装等使用上,会对人体造成很大的危害,所以这也是需要改进的地方。

3 高强材料的价格

      如今市场上的高强高分子材料的价格比较贵,主要原因是多数的高强材料主要依赖进口,国内达不到或这缺乏相关的技术。

4 高分子材料的耐久(粘胶纤维)以及老化(PBO、芳纶)

      在产业用布中用到的高分子材料,多位热塑性高分子材料,其都会存在一定的耐久性以及老化的问题,这会限制其使用寿命以及影响更换的周期,从而增加成本。


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