一體化成型制備高性能聚酰亞胺纖維新技術(shù)

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一體化成型制備高性能聚酰亞胺纖維新技術(shù)

由北京化工大學(xué)教授、江蘇先諾新材料科技有限公司共同組成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一體化成型制備高性能聚酰亞胺纖維新工藝規(guī)?；慨a(chǎn)邁出了實(shí)質(zhì)性的一步，采用該工藝的百噸級(jí)生產(chǎn)線目前正在加緊建設(shè)，預(yù)計(jì)今年年底建成。屆時(shí)可進(jìn)一步降低高性能聚酰亞胺纖維的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)能，滿足市場(chǎng)需求。

該團(tuán)隊(duì)已研發(fā)并建成世界首條30噸/年規(guī)模高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維生產(chǎn)線，并實(shí)現(xiàn)了小批量穩(wěn)定生產(chǎn)。該項(xiàng)目于2016年6月25日通過中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)在北京組織的科技成果鑒定，被認(rèn)定為整體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

聚酰亞胺作為最高端的高分子材料，其薄膜、樹脂和工程塑料等產(chǎn)品已得到廣泛應(yīng)用。但其纖維，特別是高強(qiáng)高模產(chǎn)品的發(fā)展則較為緩慢。此前發(fā)達(dá)國(guó)家以高強(qiáng)高模為目標(biāo)對(duì)聚酰亞胺紡絲進(jìn)行多年研究，卻始終沒有成功，其中最主要的問題就是紡絲工藝及相關(guān)裝備不能解決，這使高性能聚酰亞胺纖維的規(guī)模化量產(chǎn)成為世界性難題。

該創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)綜合了傳統(tǒng)聚酰亞胺纖維生產(chǎn)方法并進(jìn)行創(chuàng)新，發(fā)明了聚酰胺酸溶液的凝固、牽伸、熱亞胺化的一體化紡絲工藝，突破了高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維制備的瓶頸，獲得了從預(yù)聚體聚酰胺酸溶液直接制備高性能聚酰亞胺纖維的一體化成型新技術(shù)。該技術(shù)不僅使聚酰亞胺纖維的制造成本得到有效控制，也實(shí)現(xiàn)了溶劑的全部回收，從而解決了環(huán)境污染問題。該技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利28件，12件獲授權(quán)，其中3件獲得美國(guó)專利授權(quán)。

采用該工藝制備的高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維產(chǎn)品強(qiáng)度性能已超過對(duì)位芳綸纖維，具有更好的耐熱性、耐輻照性和更低的吸濕性；與超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維相比，產(chǎn)品具有更高的耐熱性以及更好的界面性能；與碳纖維T300相比，產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度相似，但斷裂伸長(zhǎng)率高，密度低。目前創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)及江蘇先諾公司正在進(jìn)行高性能聚酰亞胺纖維在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)工作。

(鄭寧來)