6月25日,北京化工大學(xué)和江蘇先諾新材料科技有限公司聯(lián)合完成的 t高強(qiáng)高模聚酰亞胺(PI)纖維制備技術(shù)及裝備項(xiàng)目,通過(guò)了由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織召開(kāi)科技成果鑒定,被認(rèn)定為整體處于國(guó)際領(lǐng)先水平。專家認(rèn)為,此成果的突破使我國(guó)聚酰亞胺技術(shù)從跟跑者轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)跑者,并對(duì)我國(guó)自主高性能材料保障下游供給具有重要意義。
在有機(jī)纖維材料中,高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維綜合性能優(yōu)異,具有耐高低溫、耐紫外和輻照、阻燃、絕緣、耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn),但制備技術(shù)難度非常大。該項(xiàng)目得到的聚酰亞胺纖維拉伸強(qiáng)度≥3.5GPa,模量≥150GPa,玻璃化溫度≥340℃,5%熱分解溫度≥550℃;項(xiàng)目建
成了國(guó)內(nèi)外首條年產(chǎn)30噸高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維的一體化生產(chǎn)線,目前正在進(jìn)行百噸級(jí)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)。
由北京大學(xué)周其鳳院士和中航工業(yè)北京航空材料研究院陳祥寶院士分別擔(dān)任主任和副主任委員的鑒定專家組認(rèn)為,該項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有三:
一是創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出具有高強(qiáng)高模特點(diǎn)的新化學(xué)結(jié)構(gòu)聚酰亞胺纖維材料。以高剛性單體為主體,通過(guò)適量引入含特殊基團(tuán)單體,改善了可紡性,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性能的調(diào)控。
二是發(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,通過(guò)工藝與裝備的配合,實(shí)現(xiàn)了從聚酰亞胺預(yù)聚體一聚酰胺酸溶液出發(fā),直接獲得高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維。與一步法和傳統(tǒng)兩步法工藝相比,該新工藝提高了單體的可選擇性、纖維結(jié)構(gòu)和性能的可調(diào)控性,更加環(huán)境友好。
三是該成果自主設(shè)計(jì)研發(fā)成功高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維一體化制備工藝和成套設(shè)備。通過(guò)聚合、紡絲、熱處理、牽伸等工序的百余套設(shè)備設(shè)計(jì)制造、聯(lián)動(dòng)控制和工藝參數(shù)的協(xié)調(diào)與優(yōu)化,建成了國(guó)內(nèi)外首條年產(chǎn)30噸規(guī)模高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維的一體化生產(chǎn)線,并實(shí)現(xiàn)了小批量穩(wěn)定生產(chǎn)。
據(jù)項(xiàng)目牽頭人、北京化工大學(xué)武德珍教授介紹,該項(xiàng)目申請(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)。目前正在進(jìn)行百噸級(jí)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)。
高強(qiáng)高模聚酰亞胺纖維在輕質(zhì)高強(qiáng)防彈、透波、壓力容器、熱防護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但專家建議應(yīng)從一兩個(gè)領(lǐng)域人手找準(zhǔn)定位,然后逐漸拓展到其他應(yīng)用領(lǐng)域;同時(shí),在應(yīng)用中不斷改進(jìn)和提高產(chǎn)品性能,盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。










