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本文以中国神马集团生产的对位芳纶纤维和美国杜邦公司(Dupont)生产的Kevlar49对位芳纶纤维为实验材料,对纤维的结构和性能进行了研究分析,并通过小样织机试织了同规格的对位芳纶纯纺织物,并与玻纤布进行层合,利用空气炮测试其抗冲击效果。研究表明(1)国产对位芳纶纤维主要是由聚对苯二甲酰对苯二胺构成的与Kevlar49对位芳纶纤维的主要组成成分一致。同时,其结晶度与晶粒尺寸分别为49.4%与1.65nm、4.44nm、13.38nm与Kevlar49对位芳纶纤维的53.7%的结晶度和与2.26nm、5.83nm、10.99nm的晶粒尺寸相比较小。(2)通过SEM照片可以看出,国产对位芳纶纤维与美国杜邦公司(Dupont)的Kevlar49对位芳纶纤维的横截面均呈不规则的几何圆形,但Kevlar49对位芳纶纤维具有锯齿边,呈现异形结构;在纵向外观形态上,国产对位芳纶纤维纵向表面较为光洁,而Kevlar49对位芳纶纤维纵向表面有不同深度的沟槽。(3)通过国产对位芳纶纤维与Kevlar49对位芳纶纤维热分析测试可知,2种对位芳纶的热分析曲线(TG与DSC曲线)均可以分为相同3个温度范围(0~300℃、300~550℃、550~700℃),其发生分子裂解的温度范围均为550~700℃,且Kevlar49对位芳纶纤维的热稳定性和阻燃效果优于国产对位芳纶纤维。(4)持续高温对对位芳纶纤维进行处理发现,2种对位芳纶纤维的一些基团波峰位置均发生了位置的偏移与含量的改变,结晶度与晶粒尺寸变小,纤维力学性能下降,说明持续的高温处理对对位芳纶纤维有一定的降解作用,且国产对位芳纶纤维的下降幅度大于Kevlar49对位芳纶纤维表面Kevlar49对位芳纶纤维的抗热降解性能优于国产对位芳纶纤维。(5)通过纤维的微分热力学研究发现,0-300℃之间,短时间的高温处理对国产对位芳纶纤维和Kevlar49对位芳纶纤维分子结构能够较好的保持稳定,对纤维力学性能影响较小。(6)通过对2种对位芳纶纯纺织物的研究表明,经向紧度、纬向紧度和总紧度分别为55.7;34;70.8,紧度较大。对国产对位芳纶织物层合的A2与A3型防弹织物的透气性能优于Kevlar49对位芳纶织物层合的B2与B3型防弹织物。利用空气炮模拟子弹弹道冲击测试设计的对位芳纶纯纺平纹织物与玻璃纤维纯纺平纹织物层合的A型防弹织物与B型防弹织物的抗弹效果,实验表明,A3与B3类型的织物吸收能量达到了38.42J与41.11J,起到了很好的防护效果。