简介
芳香族聚酰胺（Aramid）是指酰胺键直接与两个芳环连接而成的线型聚合物，用这种聚合物制成的纤维即芳香族聚酰胺纤维。在我国芳香族聚酰胺纤维的商品名为芳纶。
结构
常规脂肪族聚酰胺、聚酯等纤维，虽然大分子沿纤维轴方向可以取向，但取向的大分子多呈折叠、弯曲或相互缠结的形态。即使经过拉伸，这类纤维的取向度和结晶度也比较低，而PPTA大分子刚性很强，链缠结少，流动取向效果显著，纺丝成形并经适当热处理后可获得具有较高取向度和结晶度的纤维。图10-3为PPTA溶液及纤维偏光显微镜（POM）、扫描电子显微镜（SEM）、小角X-射线散射（SAXS）及用透射电子显微镜（TEM）得到的电子衍射（EDM）结果。显然，在溶液状态下可明显观察到偏光各相异性的特征，而在SAXS图上基本观察不到因晶区和非晶区的存在而出现的长周期迹象，表明PPTA纤维具有单相结构。
有关PPTA纤维的结构模型很多，普遍认为：（1）纤维中存在由伸直分子链聚集而成的原纤；（2）在纤维横截面上存在着皮、芯结构上的差异；（3）纤维中原纤之间存在微孔；（4）沿纤维轴向存在周期长度约150～250nm、与结晶c轴呈0～10°夹角的褶裥结构（Pleated sheet structure）；（5）晶胞b轴沿纤维径向选择性取向。
指标
PPTA纤维不仅强度高，而且模量大，断裂伸长率小，纤维表现出很强的刚性。PPTA纤维理论强度约207cN/dtex，其实际强度仅为20cN/dtex左右，与理论值相差很大，如何进一步提高强度仍是PPTA纤维研究中的重要课题。
PPTA纤维大分子的刚性很强，分子链几乎处于完全伸直状态，这种结构不仅使纤维具有很高的强度和模量，而且还使纤维表现出良好的热稳定性。PPTA纤维的玻璃化转变温度（Tg）约345℃，在高温下不熔，收缩亦很少。将其在160℃热空气中处理400h后，纤维强度基本不变；随着温度不断提高，纤维逐渐发生热分解或碳化；在约500℃以上，碳化速度明显加快；若在氮气环境下，开始热分解或碳化的温度较在空气中高50～60℃；纤维虽可燃烧，但离开火源后有自熄性，限氧指数为20%。
PPTA纤维对普通有机溶剂、盐类溶液等有很好的耐化学药品性，但耐强酸、强碱性较差。它对紫外线比较敏感，不宜直接暴露在日光下使用。
PPTA纤维的反复拉伸性能好，而抗弯曲疲劳性较脂肪族聚酰胺和聚酯纤维差；尺寸稳定性在纤维中堪称第一；与橡胶的相容性（黏结性）介于脂肪族聚酰胺与聚酯纤维之间。
应用
目前对位型（高强）和间位型（耐热）芳香族聚酰胺纤维的生产国有美国、荷兰、爱尔兰、日本、俄罗斯及德国等。对位型芳香族聚酰胺（PPTA）纤维是一种高强、高模和耐高温纤维，具有优良的韧性、抗疲劳性、耐摩擦、电绝缘性等，应用范围广泛，如高性能轮胎帘子线、强力传送带、防护制品、降落伞、机翼或火箭引擎外壳、压力容器、绳索以及复合材料的增强材料等。间位型芳香族聚酰胺纤维可用在高温的工作环境，有良好的电绝缘性能，耐辐照和化学性能稳定，在耐高温纺织材料如耐高温防护服、消防服、耐热衬布、高温烟道过滤材料以及耐高温工业用纸、阻燃纺织装饰材料、橡胶增强材料、石棉代用材料等方面有广泛应用。
发展史
聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维是芳香族聚酰胺纤维中最有代表性的高强度、高模量和耐高温纤维。该纤维最早由杜邦公司试制成功，商品名为“开夫拉（Kevlar）”。PPTA纤维具有优良的力学性能，应用范围十分广泛。据悉，迄今杜邦公司为开发和生产开夫拉纤维已投入数亿美元经费。荷兰的阿克苏公司自1986年也开始生产PPTA纤维，商品名为“特瓦纶（Twaron）”，从此打破了杜邦公司独家垄断PPTA纤维的局面。1988年，杜邦与阿克苏公司近十年之久的关于PPTA纤维生产专利权的争执终于结束，阿克苏公司的特瓦纶被允许有限度地进入美国市场。
在新工艺，新技术方面，日本爱知县尾张纤维技术中心1999年起解决了PPTA纤维耐紫外光差、染色困难、伸缩性有限等问题，使其可用于制作秋冬和春季外套，具有防伤害功能，包括耐切割性、耐擦伤性和耐火伤性都良好，受到用户好评。杜邦公司发明了含9%硫的PPTA纤维，其中含有磺酸取代的聚苯胺，不仅纤维强度高，还具有优良的导电性。阿克苏公司也开发了含硫的高强、高模纤维，用作高强、高模的导电纤维。
此外，由日本帝人公司20世纪60年代后期开始试制、1987年实现工业规模生产的商品共聚型芳香族聚酰胺纤维“特克诺拉［Technora（テクノ-ラ-）］”，其抗疲劳和耐化学药品性优于PPTA纤维，在轮胎帘子线等方面具有较强的竞争力。
聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）纤维即芳纶1313是杜邦公司1960年研制成功、1967年开始生产的一种间位型芳香族聚酰胺纤维，其商品名为“诺梅克斯（Nomex）”，其最突出的特点是耐热性和耐燃性好。1972年帝人公司也开始生产商品名为“克内克斯（Conex）”的PMIA纤维。1996年，杜邦和帝人两家公司在香港合资成立公司，生产主要面向中国市场的PMIA纤维，商品名为“梅特麦克斯（Metamax）”，原诺梅克斯和克内克斯商标停止在中国使用。