聚酰亚胺纤维产业现状

20 世纪60年代，法国的罗纳布朗克公司开发了芳香族聚酰胺类型的聚酰亚胺纤维，后来由法国的Kermel 公司以商品名Kermel®开始商业化开发［17］。如今Kermel 公司注册的Kermel®Tech 聚酰胺—酰亚胺纤维（图1-4）基本满足高温气体过滤市场的耐高温需求，该纤维持续工作温度达到220℃，最高使用温度接近240℃，玻璃化转变温度高达340℃，拉伸强度为～4 cN/dtex，目前主要用于有色及无色金属冶炼生产、矿产企业、水泥厂及能源生产等行业的高温过滤。

20 世纪80年代中期，奥地利Lenzing AG 公司开发了一种新型的耐高温聚酰亚胺纤维产品P84®纤维（现为Evonik 公司所有图1-4），该纤维是由二苯酮四酸二酐（BTDA）和二异氰酸酯［80%的甲苯二异氰酸酯（TDI），20%二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）］共聚反应得到的聚酰亚胺溶液通过一步法纺得，其强度为0.5 GPa，伸长率为6.4%，模量为2.12 GPa，这种纤维由于低的机械性能，一般只用作耐热或耐辐射的滤布或防火纺织品，可在260℃环境中连续使用，瞬时使用温度可高达280℃［18］。

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图1-4　Kermel®Tech 和P84 纤维的化学结构

目前，国内多家单位采用不同的生产工艺，实现了耐高温型、高强高模型聚酰亚胺纤维的商品化生产，在环境保护、航空航天、武器装备及个人防护等领域发挥了重要作用，也使得我国高性能聚酰亚胺纤维生产技术位居世界前列。长春高琦聚酰亚胺材料有限公司利用中国科学院长春应化所的技术于2011年首先进行产业化研究，目前的主流产品是采用湿法纺丝技术生产的耐热型聚酰亚胺纤维，年产能1000 t，其强度为0.5～0.7 GPa。同时，长春应化所的小型纺丝机能够提供小批量的高强高模聚酰亚胺纤维，并应用于航空航天领域，纤维的断裂强度为3.0～4.0 GPa，模量为120～140 GPa。江苏奥神新材料有限公司（连云港）利用东华大学的干法纺丝技术，于2013年实现了产业化，目前的主要产品是耐热型聚酰亚胺纤维，年产能2000 t，有长丝、短丝、色丝等规格；近年来，东华大学在高强高模聚酰亚胺纤维的研发方面取得重要突破，其实验室制得小样纤维强度超过4 GPa，模量120 GPa 以上，以此为基础，于2018年上半年建成了年产100 t 的高强高模聚酰亚胺纤维生产线，目前产品正在多个领域进行试用评估。江苏先诺新材料科技有限公司（常州）利用北京化工大学的技术在江苏常州建成了年产30 t 的高强高模聚酰亚胺纤维生产线，并于2016年通过成果鉴定，产品有3.0 GPa、3.5 GPa 等多个规格，模量为90～140 GPa 不等，其产品在航空航天、军工等多个领域得到应用或正在试用评估。