人们已建立了用新催化剂加工聚乙烯和聚丙烯等通用树脂的新工艺，从而，使它们变成具有新功能的材料。

从聚乙烯有可能制造超高强度纤维，低摩擦系数的超高分子量物质，大约只有1微米厚度的超薄塑料薄片。而且它们的用途愈来愈广。

但由聚乙烯生产的超高强度纤维，从本质上说，因它熔点低，约只有140℃，因此，它的耐热性并不高。若能使聚乙烯的长长的高分子链充分得到伸长，而使它的分子间空隙尽量缩小的话，这种聚乙烯就具有高强度特性。

要制成具有分子间力很大的聚合物，就要用芳香族聚酰胺。其实，人们大约在14年前就开始一直用它了。不过，到了近几年人们才真正开始大量用它。

人们已看到苯环在聚合固体中好像能重叠排列的现象。因此，利用芳香族聚合物就有可能制造新材料，而这种新材料具有高强度和耐热性这两方面的特点。

离分子材料在新干线上大显身手

三年前，高崎至宫内的上越线路通车了，接着今年3月，大宫至上野之间的线路也通车了。这两条铁路被人们称为新的新干线。

因使用了好几种新聚合物，火车运行得很完满，一是：在火车运行用的油，为了防止环境污染，以硅油代替PCB（多氯联二苯）。二是：为了实现有高度的绝缘性，把全芳香族聚酰胺（中位型）的芳族聚酰胺纸作为有耐热性及难燃性的绝缘纸在使用。这种芳族聚酰胺是三菱造纸公司和日本阿罗马公司共同开发的。其制造法是：把全芳香族聚酰胺溶液与凝固剂接触而制成的纸浆状粒子和具有耐热性的芳族聚酰胺纤维，玻璃纤维，石棉，导电性碳纤维或云母制造出来的。这与不用粘着剂造纸的工程一样。三是：在大宫至上野铁路线间使用了弹性枕木。这虽与高强度高分子材料并没有直接关系，但对火车完满运行密切关系。弹性枕木就是混凝土枕木，它的表面一层是用具有高弹性的聚氨基甲酸酯覆盖的。这是由国铁的铁道技术研究所和日清纺织公司等共同开发的。火车运行时，噪&小，震动也小。

不燃烧的聚酰胺纤维

因中位型全芳香族聚酰胺纤维较容易定型，帝国人造丝公司早在14年前就开发了。开始时，它只用于飞行员衣服。最近因对安全对策要求愈来愈严，消防服，液化天然气（LNG）的作业服，煤气公司或电力公司的作业服也在用它。因芳香族聚酰胺没有什么软化点或融点，一日超过400℃以上，就分解，可见它具有非常高的耐热性，即使被火焰包住也不燃烧。

苯环与中位型的在一起就能结合起来，因此，它的抗拉强度5.0 ~ 5.5 g/d，与通常的合成纤维大致相同，但它的吸湿性高，这一点与尼龙一样适合于做衣服。

美国杜邦公司一直守到专利权保护独家生产了10多年的橡醇。在苯环上由于引入了一个甲基，便使得苯环上甲基的邻位和对立的氯原子比较活泼，所以甲苯较苯进行硝化来得容易。

橡醇的抗拉强度是尼龙或聚酯的两倍以上，比E玻璃纤维的抗拉强度约高20%。因它具有耐热性高的优点，其用途愈来愈广。作为塑料复合材料（EBP）的加强用纤维，已在洛杉矶L-1011等航空机部件使用。人们也在考虑在直升飞机的壁龛板或窗户等结构上用它。

它在轮胎夹线或防弹用材料上已普遍用了。最近取代了玻璃纤维在小船、帆船、渔船的船体也用环氧树脂以加强芳酰胺的强度。

即使芳酰胺纤维成本高，但因用它可减轻小船的重量，可节省燃料费，因此，从经济上看，用它仍是合算的。

东洋人造丝公司今年1月从杜邦公司获得了销售权，打算将生产它。这种纤维作为光导纤维的加强材料，在电子部件中可使用。

橡醇作为有机纤维来说，具有高强度和伸延率最小等优点，因此，人们在考虑和研究开发在井架用的新绳子，以取代原来用的钢绳。

碳化硅是复合材料的核心

东北大学矢岛教授发明了无机合成纤维后，日本石墨公司就一直在开发。特别是把碳化硅（SiC）纤维作为纤维强化金属复合材料（FBM）和纤维强化陶瓷复合材料（FRC）使用这点引人注目。

碳化硅纤维的制造法是：把由二甲基二氯硅烷的聚合得到的聚硅烷加热到400°C以上，使之发生热转位反应，并做出（Si-CH₂-Si）型的主链条。此后，又通过高温加热处理就能得到SiC骨架的无机高分子。

正如从制造法和其结构可想象的那样，碳化硅纤维在空气中或氧化性环境中，具有在1000℃之前，不会被氧化的这种特性。与在大气中400°C左右就被氧化的碳纤维相比，有着它的优越性。例如当要制造FRM时，在其表面层的全部气泡与金属原子能很好接触，以至达到饱和状态。这也是SiC纤维的特性。

制造FRM的方法是：把从耐热性纤维制造出来的织布，毛毡，纸浆，削例如泡在融化过的铝溶液中，并使之冷却成型。实际上只能在低熔点金属才可用，现在仅限于铝一种。

SiC - 铝复合材料是硬铝的抗弯强度的1.8倍，抗拉强度是3倍。把这两者平起来，就能约减轻40%的重量。因而，人们认为它是较好的飞机材料。据说，它的缺点是：在FRM中，纤维没有发挥补强作用的地方，铝的韧性有时会遗失去，不过，至今尚未弄清。

因SiC合金铝被加热到高温之后，它的强度仍不会发生什么变化。因此它可取代钛。

当飞机的速度达到高速时，由于汽动力加热，机体表面温度就上升。在马赫2.5时，可达210℃。为此，最新战斗机使用的钛达30%。民用飞机波音747钛的使用量约占9%。

耐高温的C/C复合材料

C/C复合材料是一种碳纤维强化碳复合材料。因它在超高温中，仍可保住它的优良机械性能，所以，美国是为了宇宙开发和军用机而开发了这种材料。

c/c复合材料的制造法是：用热硬化性树脂把聚丙烯腈系或沥青系的碳纤维加固之后，再经过碳化处理（约1000°C）和石墨化处理（2000 ~ 3000°C）就制成了C/C复合材料。

在日本，C/C复合材料的用途也广，如火箭用固体燃料的喷嘴以及需要提高机械强度的一些设备装置。

三菱人造丝公司和美国海特哥公司合资经营的戴亚 · 海特哥复合材料公司进口C/C复合材料制品，然后把它开发用于高速车辆用的制动器。

碳纤维是石油化学工业进军的领域

具有高强度和高弹性率代表的碳纤维，从材料方面可分为聚丙烯腈（PAN）系和沥青系两大类组前者比后者具有更优越的性质。

各石油化学公司都想从原料丰富的沥青制造优质碳纤维。目前已有好几个试验工厂在开工并在开发产品市场。吴羽化学工业公司已开发了耐高温燐酸性的带筋电极用碳材料。

吴羽化学工业公司开发的是一种富有优良的瓦斯扩散性能的多孔质C/C复合材料。这是把对碳纤维的三维（向）已做过随机定向的C/C复合材料进行了黑铅化处理，并使其气孔径均匀分布。

在聚乙烯[（CH₂-CH₂）_n]中，没有分支差异的构造物容易结晶并能制造超高强度纤维。因聚缩醛[（CH₂O）]也同样是一种简单构造的直链状聚合物。

若有适当的方法，以致使高分子链能定向，就能制造出具有高强度及高弹性率的纤维。

旭化成工业公司开发了具有高强度的工程纤维和泰纳克斯[Tenax]SD。

合成纤维是能把纺纱延伸约4倍并以致使其强度有所加强。但聚缩醛树脂只要利用介质加热方式，就能延伸到10倍以上。

作为工程塑料用的聚缩醛的拉伸强度可达0.07 GPa，但超延伸纤维的拉伸强度能达0.9 ~ 1.5 GPa，钢铁丝是0.3 ~ 1.8 GPa。

高分子的比重轻（1.41），钢铁丝的比重是7.8。因高分子链的配列有条不紊，其拉伸弹性率达20 ~ 50 GPa，钢铁丝是60 ~ 150 GPa，前者较接近于后者，这说明用高分子材料可制造出像钢铁丝那样的纤维钢丝。

其制造法是：先把高分子材料制成粗纤维或纤维绳，然后，把这些延伸10倍以上就行了。从直径30微米细的到3毫米粗的都能制造出工程用的纤维。

今年5月1 ~ 2日，日本纤维学会在东京国立教育会馆举办了1985年新产品展览会。

其中引人注目的展品有：太阳工业公司的耐用膜材；中央玻璃公司和东京硅化工业公司开发的氟树脂；钟纺化妆品公司开发的纤维接电线；海基斯达日本公司开发生产的网板印刷用感光性材料；仓人造丝公司开发的遗传工程用酶等。

[《最新技衔情報誌》（日），1985年5月号]