[科普中国]-双组分纤维

双组分纤维又称为复合纤维，是由两种不同成纤聚合物或性能不同的同类成纤聚合物组成。由于这种纤维中所含两种组分相互补充,因此复合纤维的性能通常优于常规的合成纤维，具有多方面的用途。复合纤维按形态可分为两大类,即双层型和多层型。双层型又包括并列型和皮芯型，而多层型又包括并列多层型、放射型、多芯型、木纹型、嵌入型、多岛型和云雾型等。

简介双组分纤维是指由两种化学或物理性质不同，但化学组成属于同一种属的聚合物构成的复合纤维。要求两组分界面有一定的粘着作用，在纤维加工和使用过程中，两组分不发生剥离现象1。

双组分纤维的类型双组分纤维成形方法，可以采用复合纺丝法，制成并列型、皮芯型和多芯型复合纤维；也可以采用共混纺丝法，制成海岛型复合纤维。利用两种组分聚合物性质的不同，可以制成三维永久卷曲纤维、热粘合纤维(如ES纤维)、导电纤维等2。

合成纤维合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品，先合成单位，再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（锦纶或尼龙）、聚乙烯醇纤维（维纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）等。

纤维的用途纤维的充填能有效地提高塑料的强度和刚度。纤维增强塑料属刚性结构材料。

纤维增强塑料主要有两个组分。基体是热固性塑料或热塑性塑料，用纤维材料充填。通常基体的强度较低，而纤维填料具有较高的刚性但呈脆性。两者复合得到的增强塑料中，纤维承受很大的载荷应力，基体树脂通过与纤维界面上的剪切应力，支撑了纤维传递了外载荷。

热固性塑料纤维增强塑料略写成FRP（fiber reinforced plastics），热塑性纤维增强塑料略写成FRTP（fiber reinforced thermoplastics）。若用玻璃纤维增强则前缀G，如GFRP、GFRTP；如用碳纤维增强前缀C；用硼纤维则前缀B；用芳纶聚酰胺纤维（Kevlar）增强则前缀K。增强塑料以玻璃纤维使用占优势，其品种很多，无碱玻璃（E-glass）为常用普通纤维，碱金属氧化物含量很低，汉密哈顿具有优良的化学稳定性和电绝缘性。

高强度玻璃纤维（S-glass）含有镁铝硅酸盐等成分，具有比E-glass纤维高10%-50%的强度。由于化学成分和生产工艺的不同，还有高模量、中碱和高碱等各种玻璃纤维。碳纤维具有较大的刚性和优良的耐腐性，常用于增强热固性塑料。

硼纤维本身是钨丝和硼的复合材料，具有较高的弹性模量，但纤维较粗且制造成本高。常用环氧树脂作基体。低密度的芳纶纤维国内已经躬行并使用，它用于承受拉应力的缆绳和承力构件。

表面处理是在纤维表面涂覆表面处理剂，表面处理剂包括浸润剂及一系列偶联剂和助剂。偶联剂能在纤维与基体树脂间形成一个良好黏合界面，从而有效提高两者的黏结强度，也提高了增强塑料的防水、绝缘和耐磨等性能3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学