聚酰亚胺纤维产业：应用领域亟待开拓

正如第1章所提到的，聚酰亚胺自20 世纪50～60年代被合成后，由于其优越的综合性能，研究人员就一直尝试研制聚酰亚胺纤维；尤其是80～90年代，以美国、日本、苏联为代表的聚酰亚胺及其纤维研究工作取得了重要突破，出现了大量论文和专利，也公开出版了几本相关著作，但真正意义的聚酰亚胺纤维（如PMDA—ODA 结构）的规模化生产一直没有得到很好的解决，其主要原因可能是三个方面：一是当时的设备、控制及纺丝技术尚不能满足聚酰亚胺纤维的稳定生产需要；二是生产聚酰亚胺纤维所需的单体等原材料价格高、生产工艺复杂，导致纤维的成本较高；三是杜邦公司推出了Nomex 和Kevlar 纤维，制备工艺相对简单，成本相对较低，其性能基本满足当时的需要。

随着高性能聚合物合成技术和纺丝装备的快速进步，尤其是工业和国防领域对极端环境用材料的迫切需求，我国的聚酰亚胺纤维的研究和工程化得到了快速发展。目前，国内实现聚酰亚胺纤维工业化生产的厂家主要包括江苏奥神新材料股份有限公司、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司和常州先诺新材料科技有限公司。其中，江苏奥神新材料有限公司与东华大学合作，开发了干法纺聚酰亚胺纤维制备新技术，并建成国际上首条干法纺年产1000 t 聚酰亚胺纤维生产线，目前已进入规模化生产阶段，相关技术已达到国际先进水平，其中“反应纺丝”技术更是一项开创性工作，形成了商品牌号为甲纶Suplon®的聚酰亚胺长丝、短丝、短切纤维及色丝等差别化和系列化产品，目前产能已达2000 t/年。长春高琦聚酰亚胺材料有限公司主要以中科院长春应用化学研究所开发的湿法纺丝技术路线生产聚酰亚胺纤维，开发出商品牌号为轶纶®的聚酰亚胺长丝、短丝和短切纤维等系列化产品，产能为1000 t/年。常州先诺新材料科技有限公司以北京化工大学开发的湿法纺丝路线生产聚酰亚胺纤维，目前也形成了年产30 t 聚酰亚胺纤维生产线。

尽管近年来我国实现了聚酰亚胺纤维规模化生产，并在高温过滤、特种防护、航空航天等领域得到初步的应用，但作为一种新型的高性能纤维，尚有很多工程化技术需要突破和细化，纤维的应用领域尚需拓展，主要表现在以下几方面。

1.产品的系列化需要发展

根据前期的应用情况，结合聚酰亚胺纤维的特性，在强度、细度（纤度）、耐热性等方面形成系列化产品，以满足不同的市场需求。

2.纤维生产成本尚需降低

聚酰亚胺纤维目前的生产成本较高，与其他高性能纤维相比，竞争优势还不够明显，在国家大力提倡环保和低能耗的大背景下，聚酰亚胺纤维的低成本制备技术显得尤为重要。通过技术的改进和产能的提高，大幅降低聚酰亚胺纤维生产成本，在形成系列产品的基础上，拓展特种防护等领域的应用。(www.xing528.com)

3.高强高模纤维研究有待加强

提升并稳定高强高模聚酰亚胺纤维的性能，使纤维的断裂强度稳定在3.5 GPa、4 GPa 甚至更高，模量稳定在120 GPa 以上，加强聚酰亚胺纤维与基体树脂的界面研究，推动该纤维在高性能复合材料领域的广泛应用。

4.功能性纤维研发有待开展

耐高温、耐辐照、高强高模等是聚酰亚胺纤维的固有特性，进一步开发耐原子氧的刻蚀、导电、低介电、高介电等特性的功能性聚酰亚胺纤维，丰富纤维新品种，是利用该纤维的特长、拓宽该纤维应用的另一途径。

5.应用领域有待拓展

由于我国的聚酰亚胺纤维产业与国外基本同步，部分产品的技术含量超过国外的产品，在市场应用开发方面面临很大压力。改革开放以来，我国一直跟着国外技术，在市场的开发方面也是按照国外的步伐，做到高“性价比”，以此提升国际竞争力。但对于新产品、新技术，在应用开发领域还需花大力气。