高强高模聚乙烯纤维发展概况与应用前景

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1、化学工业第26卷第10期·12·CHEMICALINDUSTRY2008年10月高强高模聚乙烯纤维发展概况与应用前景汪家铭（川化集团有限责任公司，成都610301）摘要：简要介绍高强高模聚乙烯纤维的物化性能、制造工艺、国内外生产概况、应用领域、市场前景，并对今后国内高强高模聚乙烯纤维产业的发展提出了建议。关键词：高强高模聚乙烯纤维；物理性质；制备；应用；市场调查文章编号：1673-9647（2008）10-0012-05中图分类号：TQ342+.61文献标识码：A20世纪70年代以来，尤其是近10年以来，1物化性能国内外对

2、新型化纤材料的研究和开发，主要集中HSHMPE外观为白色纤维，是唯一能够漂浮在纤维的高性能、高感性、高功能3个方面，高性在水面上的高性能纤维，也是所有高性能化学纤能是指纤维强度大于17.820g／d、模量在500g／d维中密度最小的，具有优异物理机械性能，主链以上的特种纤维。高性能纤维可分有机纤维和无结合好，具有最高的比强度（强度与质量之比），机纤维两种，有机纤维主要有对位芳纶（聚对苯其比强度是钢丝绳的15倍，比芳纶高40%，是普二甲酰对苯二胺，芳纶1414，商品名Kevlar）、间通化学纤维和优质钢的10倍，仅次于特级碳

3、纤位芳纶（聚间苯二甲酰间苯二胺，芳纶1313，商品维，且耐光性好，在户外暴露1年以上强度只稍名Nomex）、高强高模聚乙烯（HSHMPE）、聚苯并有下降。就强度而言，HSHMPE是目前已经实现双恶唑（PBO）、高强高模聚乙烯醇（HSHMPVA）工业化生产的纤维中强度最高的特种纤维，其主等。无机纤维主要是碳纤维。高强高模聚乙烯纤要理化性能指标见表1。维，是继碳纤维、芳纶之后的第三代高性能特种表1HSHMPE主要理化性能指标工业用化学纤维，虽然数量上不能和其他大品种项目理化指标数值化纤相比，但作用重大，已成为高科技领域不可密度

4、（g·m－3）0.97～0.98－１）3.1缺少的新型化工基础材料。强度（N·dtex（g·d－１）30～35以粉末状超高相对分子质量聚乙烯为原料，GPa3.0采用全新的冻胶纺丝-超倍拉伸工艺技术，制得高－１）97模量（N·dtex强高模的聚乙烯纤维，使化学纤维研究开发和工业－１（g·d）1000～1100化规模生产在20世纪70年代后期取得了新的进GPa95展。高强高模聚乙烯纤维英文名简称HSHMPE，伸长度／％3.0～4.5又名超高相对分子质量聚乙烯纤维（UHMWPE）。由于在HSHMPE中聚乙烯分子达到了极高的这种纤

5、维具有突出的抗击性和抗切割性、耐化学取向度和结晶度，从而使纤维具有质轻、柔软、腐蚀、抗紫外线、很强的抗低温能力等优异性能高强、高模等优良性能，不仅断裂伸长低、挠曲特点，在世界上成为21世纪蓬勃发展的高新技术寿命长、耐冲击、低导电性、高防水性、断裂功材料而广泛用于安全防护、航空航天、航海、兵大，还具有很强的吸收能量的能力、突出的抗冲器、造船等诸多领域，用于制作防弹衣、坦克和击和抗切割韧性。当织物遭受到高速冲击时，冲舰艇的装甲防护板、超低温超导材料、船舶海洋收稿日期：2008-08-12工程缆绳、渔网等。该产品目前国际市场价格

6、为作者简介：汪家铭（1949-），男，江苏省人，工程师，从事化工50万元／t左右，利润率在50%左右。科技期刊编辑及化工情报信息工作。第10期汪家铭：高强高模聚乙烯纤维发展概况与应用前景·13·击吸收能比对位芳纶高近1倍。摩擦系数比其他成熟，设备及操作也非常可靠。同时，以石蜡油高强度纤维低，耐磨性好，适合于高次加工，耐为溶剂的工艺路线国际专利已过期，而以十氢化反复曲折疲劳性好。同时，HSHMPE具有高结晶萘为溶剂的工艺路线仍涉及到国际专利侵权问度，不含易与化学药剂反应的化学基团，其化学题。以石蜡油为溶剂的工艺路线还分不同的

7、工艺结构是惰性的，能抗紫外线和耐各种化学腐蚀。实施方式和不同的设备配置，最终形成的设备投HSHMPE的缺点是耐热性较低，在应力下的熔融资差距也比较大。不管在哪种工艺中都要解决以温度为145～160℃，压缩性较差，有可燃性并存不同溶剂而引起的溶剂分离、回收和处理的问题，在一定蠕变性。达到降低产品成本和减少三废排放的目的。2制造工艺3生产概况HSHMPE的制造工艺过程是以超高相对分子3.1国外质量聚乙烯（PE）为原料，于110～191℃将其溶解从1979年荷兰DSM公司申请第一份有关高于一种特殊的溶剂中制成4%～5%的半稀溶液

8、，经强高模聚乙烯纤维的专利到现在不到30年，加之真空脱泡，平行双螺杆挤出机进行连续纺丝和冻主要公司的专利垄断和技术限制，致使HSHMPE胶成形，再由喷丝孔喷出成丝。在溶解的过程中，近几年才开始实现产业化生产。目前世界上拥有原先相互缠绕呈无序排列的大分子逐渐被解缠，独立自主产权并能够工业化生产HSHMPE