芳纶纤维在人类化纤发展史上具有里程碑意义，自1964年发明以来受到广泛关注。作为高性能有机纤维材料的典型代表，芳纶纤维因其机械强度高、轻质、耐高温、阻燃，并具有良好的化学稳定性和绝缘性，被广泛应用于航空航天、军工工业、车辆工业、个体防护、休闲运动、电气绝缘、石棉替代品、工业过滤器以及其他高档民用产品。随着先进纤维材料的快速发展和升级，芳纶纤维已成为先进工程材料不可或缺的组成部分，将在未来创新材料设计中发挥巨大作用。

图1 芳纶纤维的潜在应用领域

　　近日，武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室徐卫林院士团队的陈凤翔教授在Advanced Fiber Materials发表了题为“Advanced Aramid Fibrous Materials: Fundamentals, Advances, and Beyond”的综述文章，总结了芳纶纤维的合成以及构效关系，目前研究的进展以及在各个领域的应用(图1)。探讨了未来发展面临的挑战及应对策略，为下一代先进芳纶材料的高性能和多功能化提供新的见解。

　　制备芳纶纤维的关键是寻找绿色、高效、简单、廉价的合成方法，采用低毒或非毒溶剂以及新的聚合催化剂;同时，评估单体合成以及工艺，提高纤维的纵向、横向强度和聚合度，优化纺丝过程。首先，文章总结了先进的合成方法(图2)，包括界面缩聚、低温缩聚和直接聚合、开环聚合、非水悬浮聚合和微通道反应器。

图2 芳纶纤维的先进合成方法

　　其次，从微观、原纤维和晶胞结构方面阐述了芳纶纤维的基本结构(图3)，并结合性质，揭示了构效关系，重点介绍了纤维的界面性能和抗紫外线性能方面的研究现状。

图3 芳纶纤维的结构及性能

　　再次，总结了芳纶纤维及其复合材料在先进材料领域的广泛应用(图4)，包括增强复合材料、导电、导热、可穿戴传感器、紫外防护以及电磁屏蔽等。由于芳纶纳米纤维具有透明性和高比表面积，在电极、电池隔膜、吸附、过滤等领域具有更广阔的发展前景(图5)。为科学研究和工程应用提供更多的可能性。

图4 芳纶纤维的应用

图5 芳纶纳米纤维的应用

　　最后，文章指出了芳纶纤维材料的发展方向，包括改进合成方法、改善纤维性能、拓展应用领域等。通过跨学科的研究和合作，芳纶纤维及其复合材料将推动高端设备的发展，进一步在能源、电子、环境资源和空间探索等领域发挥重要作用。

　　武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室研究生何安南、邢桐贺以及讲师梁子辉为本论文共同第一作者，武汉纺织大学纺织新材料及先进加工技术国家重点实验室陈凤翔特聘教授为通信作者。

　　课题组简介

　　陈凤翔博士，教授，硕士生导师，International Journal of Smart and Nano Materials 首届青年编委会委员，《纺织学报》第一届青年编辑委员会委员，《纺织高校基础科学学报》第二届青年编委会委员。近5年先后以第一/通信作者在Science Advances, Progress in Materials Science, National Science Review, Advanced Science, ACS Nano, Advanced Fiber Materials，Chemical Engineering Journal, ACS Applied Materials & Interfaces, Chemical Communication等国际专业期刊上发表学术论文50余篇，参编图书1章(节)，申请中国专利20余项，授权发明专利11项。

　　原文信息

　　Annan He, Tonghe Xing, Zihui Liang, Yuxin Luo, Yu Zhang, Mengqi Wang, Zhiyu Huang, Jie Bai, Liuyan Wu, Zhicheng Shi, Hongmei Zuo, Wenshuo Zhang, Fengxiang Chen*, Weilin Xu. Advanced Aramid Fibrous Materials: Fundamentals, Advances, and Beyond.Adv. Fiber Mater., 2023.

　　https://doi.org/10.1007/s42765-023-00332-1

文章来源：Advanced Fiber Materials