1963年,美國(guó)杜邦公司用低溫溶液縮聚法合成全芳香聚酰胺,并制成阻燃纖維Nomex。1972年成功研制出以聚苯酰胺為基礎(chǔ)的高強(qiáng)高模溶致性液晶纖維凱芙拉(Kevlar),及此后其他聚芳酰胺纖維的工業(yè)化,開(kāi)創(chuàng)了液晶高分子實(shí)際應(yīng)用的歷史。但由于這種主鏈液晶聚合物不能模塑加工,只能溶液紡絲或涂料,促使人們的研究重點(diǎn)更多地放在不需要溶劑便可熔融加工的熱致性液晶聚合物上。上世紀(jì)80年代美國(guó)Celanese公司成功地開(kāi)發(fā)了芳香族聚酯液晶纖維,商品名Vectran。日本可樂(lè)麗公司引進(jìn)該技術(shù),實(shí)現(xiàn)了Vectran熱致液晶纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。
液晶高分子最主要的特點(diǎn)是在力場(chǎng)中容易發(fā)生分子鏈取向,使高分子鏈呈伸直的剛性鏈構(gòu)象,并形成高度有序的微纖結(jié)構(gòu),且分子間存在較強(qiáng)的相互作用,從而賦予了液晶高分子材料很高的拉伸強(qiáng)度和模量。
我國(guó)對(duì)芳香族聚酯液晶纖維的研究早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)開(kāi)始,但一直沒(méi)有較大進(jìn)展。近幾年?yáng)|華大學(xué)和四川省紡織科學(xué)研究院等單位又重啟研究,目前取得較大進(jìn)展,不僅解決了紡絲難的問(wèn)題,而且對(duì)于芳香族聚酯液晶纖維的后處理技術(shù)也取得了突破性進(jìn)展,纖維性能達(dá)到Vectran纖維的指標(biāo),奠定了實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)基礎(chǔ)。
Vectran纖維是一種類似芳香族聚酰胺的聚酯,用萘代替乙烯,萘是一種雙環(huán)結(jié)構(gòu),故而重復(fù)建立了平面型分子,與普通的聚酯相比,強(qiáng)力、模量和熱穩(wěn)定性都有所增強(qiáng),同時(shí)保持著聚酯較好的加工性、尺寸穩(wěn)定性和極低的回潮率等優(yōu)點(diǎn)。這樣的分子結(jié)構(gòu)也賦予其高強(qiáng)度、耐磨、耐化學(xué)品腐蝕的優(yōu)異性能。
Vectran纖維可滿足現(xiàn)在高科技對(duì)高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐輻射高技術(shù)等綜合性能優(yōu)良纖維的需求。因此,可將其應(yīng)用在航空航天、抗低溫、抗輻射織物、裝甲防護(hù)、艦艇繩纜等國(guó)防、交通領(lǐng)域,以及高溫過(guò)濾材料、電子絕緣材料、體育用品等軍民兩用領(lǐng)域。