高強力纖維材料科普—聚芳酯TLCP纖維與Kevlar®纖維有什麼差別？！

聚芳酯TLCP纖維與Kevlar纖維都是液晶高分子材料的一種

聚芳酯TLCP纖維與著名的Kevlar^®纖維同樣都是高強力纖維，但二者究竟有什麼不同呢？實際上，二者均為液晶高分子（Liquid Crystal Polymer, LCP）材料的一種，是屬於新型的高分子材料。

液晶高分子材料可分成溶致性及熱致性兩種

一、溶致性液晶高分子（Lyotropic liquid crystalline polymer, LLCP）

主要代表為芳香族聚醯胺，由芳香族二酸和二胺聚合製備而得，需要在溶劑中加工，而有溶劑回收不易的環保疑慮。芳香族聚醯胺纖維又可分成間位芳香族（Meta-aramid）及對位芳香族（Para-aramid）纖維，最具代表性商品即是我們耳熟能詳的Nomex纖維和Kevlar纖維

二、熱致性液晶高分子（Thermotropic liquid crystalline polymer, TLCP）

主要代表是聚芳酯（Polyarylate, PAR），由芳香族酸類和酚類聚合製備而得，可在熔融狀態加工。在熱致性液晶聚芳酯依照其分子結構和熱變形溫度可分為三種類型：高耐熱型（I型）、中耐熱型（II型）、和低耐熱型（III型）。（參見圖1）

資料來源：紡織所整理

圖1 液晶高分子材料的分類

紡織所科專計畫投入—聚芳酯原料改質技術

熱致性液晶聚芳酯材料於熔融紡絲和傳統柔性高分子明顯不同，熱致性液晶聚芳酯在熔融狀態下呈現液晶態，且在剪切應力作用下分子鏈高度順向，冷卻固化過程短，加工上具有一定難度。「紡織所113~116年科專計畫／高階纖維產業跨域技術躍昇計畫」中開發聚芳酯原料改質技術，自行合成聚芳酯專用改質劑，將改質劑添加至聚芳酯材料中提升加工性，製備適合國內熔紡製程的聚芳酯改質粒。

聚芳酯材料可望成為台灣邁向高階材料的方向之一

台灣是全球紡織纖維材料的重要生產供應基地，聚酯與耐隆纖維產量位居全球第三大，但在高性能纖維主要仍仰賴進口。在國際品牌採購策略的驅動下，規格化的紡織纖維材料轉移至海外生產已成為難以避免的趨勢，製備適合國內熔紡製程的聚芳酯改質粒，有助於促成台灣紡織纖維材料跨足高附加價值的產業用領域，拓展產業生命力！