聚对苯二甲酰对苯二胺，也称为全对位聚芳酰胺，是由对苯二胺和对苯二甲酰氯通过缩合聚合反应得到的。
这种聚合物以其刚性的链结构而著称，能够形成各向异性的高分子液晶溶液，适用于纺丝，并可用于制造具有卓越性能的高强度、高模量纤维，市场上称之为Kevlar纤维，在中国则被称作芳纶纤维。
自1958年界面缩聚研究初期以来，关于这种全对位聚芳酰胺的合成已有相关报道。
到了70年代，通过在强极性酰胺类溶剂中进行低温溶液缩聚，成功合成了高分子量的聚合物。
聚对苯二甲酰对苯二胺是现有高性能纤维中综合性能最佳的有机纤维之一，其显著特性包括耐高温、高强度和高模量；同时，它还具备耐磨、阻燃、防割、抗疲劳和良好的柔韧性等特点。
下文将详细介绍这些性能特点：1. 力学性能：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的最重要力学性能是其高强度和高模量。
例如，Kevlar纤维的强度是钢丝的三倍，约为涤纶丝的四倍；其初始模量约为涤纶丝的四到十倍，比尼龙丝高十倍以上。
2. 热性能：聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的另一个特点是耐高温。
如表1所示，聚对苯二甲酰对苯二胺的玻璃化转变温度和热分解温度分别高于270℃和430℃。
3. 阻燃性：聚对苯二甲酰对苯二胺具有较高的燃烧温度和LOI（极限氧指数）值，难以在500~600℃的高温下点燃，是一种性能优秀的阻燃材料，表1的数据支持了这一点。
4. 耐气候性：聚对苯二甲酰对苯二胺对紫外线和电子射线非常敏感，但可见光对其影响较小。
波长在300~450nm的光容易被聚对苯二甲酰对苯二胺吸收，导致分子链中的酰胺基团裂解，从而降低材料性能。
5. 抗蠕变性能：由于聚对苯二甲酰对苯二胺的高结晶性和单向性，其蠕变性很低。
尽管聚对苯二甲酰对苯二胺存在一些不足，但从整体情况来看，它仍然是一种性能优秀的聚合物材料。
Kevlar纤维主要有三个品种：Kevlar纤维，主要用于轮胎帘线和橡胶制品的补强；Kevlar-29纤维，用于特种绳索和工业织物；Kevlar-49纤维，用作塑料增强材料，如航天材料和导弹壳体材料等。
1. 在航空和交通领域，聚对苯二甲酰对苯二胺复合材料用作火箭和飞机的结构材料，能够减轻自重并增加载荷。
这种复合材料也应用于汽车部件，如传动轴、车身底盘、车门、面板和水箱等。
2. 在军事领域，高模量的聚对苯二甲酰对苯二胺的能量传播速度是高强度锦纶的四倍。
虽然碳纤维具有很高的强度和模量，但其脆性限制了其在软质防弹衣中的应用。
高强度聚乙烯纤维非常适合作为软质防弹材料，但在防弹过程中可能会产生大量热量，聚合物的熔融层可能促进弹丸的侵入。
因此，聚对苯二甲酰对苯二胺纤维具有无可比拟的优越性，能提供更高的摩擦阻力。
3. 在建筑领域，聚对苯二甲酰对苯二胺具有高强度、高模量、低延展性和电绝缘等优点，是建筑用复合增强材料的理想选择。
除了高强度、高模量和耐腐蚀性外，聚对苯二甲酰对苯二胺复合材料还具有耐碱腐蚀、不导电、抗冲击和抗疲劳等性能，因此广泛应用于海港码头、地铁、隧道和铁路等工程。
聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法主要有以下几种：1. 界面缩聚法：界面缩聚法的相关文献最早于1959年由DuPont公司发表。
该方法涉及将二羧酸酰氯（如对苯二甲酰氯）溶解在与水不相溶的有机溶剂中，然后将二元胺（如对苯二胺）溶于水中（加入少量NaCO3或NaOH以吸收生成的盐酸），随后混合两种溶液，在混合瞬间在两种液体界面上发生缩聚反应，生成聚合物薄膜。
由于反应在界面上进行，因此称为界面缩聚。
在界面缩聚过程中，单体和聚合物的浓度分布如 图所示。
移除界面附近形成的高聚物薄膜后，界面处会不断产生新的薄膜。
为了获得高产量、易于分离、水洗和干燥的粉状或颗粒状聚合物，还需要进行搅拌。
通常，将有机溶剂配制的酰氯液体加入搅拌的二胺水溶液中，反应在室温下开始，因反应放热，温度可升至50~60℃，生成的高聚物经分离即可得到。
在 这种合成方法中，选择合适的有机溶剂和反应物的浓度比非常重要。
尽管该方法具有重大的理论意义，但不能实现连续化生产，且随着反应的进行，聚合物的相对分子质量会减小，因此实际应用受限。
2. 酯交换法：在二芳砜（如二苯砜）和具有两个苯环或萘环的醚或碳氢化物存在的情况下，将芳香族二酸二芳酯和芳香族二胺进行加热缩聚反应。
反应温度需高于150℃，最优为180~400℃，反应时间为2~30小时。
为加速反应，可加入聚酯交换反应及缩聚反应的催化剂。
反应初期在常压下进行，生成的芳香族羟基化合物无需排出，反应后期应将副产物及部分溶剂蒸出，因此其应用受到很大限制。
3. 气相聚合法：将芳香族二胺和芳香族二酰氯汽化，并在惰性气体和气态叔胺类化合物（如三乙胺或吡啶）存在下进行混合，然后在管式反应器或担体式反应器中进行气相缩聚反应。
单体物质的量分数为2%~50%，反应温度为150~500℃，反应时间为0.1~5秒，随后经过冷却、分离除去氯化氢得到聚合物。
采用这种方法制备的芳香族聚酰胺，可以经过干法、湿法或干-湿法纺制成纤维。
低温溶液缩聚法是目前合成聚对苯二甲酰对苯二胺最成熟的方法，已工业化的Kevlar、Twaron、Technoral纤维的合成均采用此法。
该方法的工艺流程如 图所示。
主要参考资料：[1] 中国大百科全书（化学卷）
防止芳纶纸变黄的方法
低温。
采取较高的温度与热压方式，然而较高的热压温度及压力也迫使芳纶纸的外观乃至一些性能发生劣化，如颜色变黄甚至呈现褐色，纸的紧度过高等，因此需要采取低温的方法。
芳纶纸又被称为“聚芳酰胺纤维纸”，采用的是芳纶短纤维与沉析纤维这两种原料所打造。
