通揽国外PAN基碳纤维及对位芳酰胺类纤维

简介了日本东丽、东邦Tenax和三菱丽阳3大碳纤维公司的产品研发历程及其复合材料的发展与主要市场开发近况,同时较详尽介绍国外对位芳酰胺和芳杂环类聚酰胺纤维的生产工艺及市场简况。最后,对这两大高性能纤维在未来10年的发展做了评估,指出目前全球聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维的产能和产量均大于PAN基碳纤维,而10年内后者有望超过PPTA纤维。

带取代基的对位芳酰胺及其纤维

带取代基的对位芳酰胺及其纤维近年来，科技和专利文献中刊载了许多有关带有取代基的聚对苯二甲酰对苯二胺型（ＰＴＡ）芳酰胺的合成及其性能的研究报告。这些研究的主要目的在于提高ＰＴＡ的溶解度，以便在生产高强度纤维（等）的工艺中可不采用以下两种溶剂：即聚合物合...

对位芳酰胺纤维及芳杂环聚酰胺共聚纤维

对位芳酰胺纤维（PAF）是由对苯二甲酸和对苯二胺聚合而成，单体上的功能团为对位，聚合得到的链段比较规整，具有耐高温、高强度、高模量、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，是一种新型高科技合成纤维，是重要的军民两用材料，可用于制造防弹衣、头盔等军用产品，以及在机电、建筑、汽车、体育用品等民用产品领域应用范围也非常广泛。

阻燃非织造材料中对位芳族聚酰胺Twaron的性能

描述了测定材料阻燃特性的热重分析法和热分析法,用改性聚丙烯腈系纤维、粘胶、二氧化硅、三聚氰胺和对位芳族聚酰胺Twaron制成的非织造材料的耐明火性能。分析表明Twaron具有高耐热性、高强度和极好的尺寸稳定性。明火试验表明Twaron具有良好的热绝缘性。

期待扩大应用的芳酰胺纤维(上)

3.1前言 目前尚没有关于高功能和高性能纤维的定义,但大多采用具有比所谓通用纤维(聚酯、尼龙、聚丙烯睛等)性能高的特种纤维为含义。这些纤维从使用的目的看,大体可分为具有耐热性和抗燃性等的高功能纤维和具有高强力和高模量的高性能纤维。 前者的代表是间位芳酰胺,而后者的代表为对位芳酰胺。具有间位型和对位型两方性能、而成本/性能的平衡优良的芳酰纤维,是这些纤维的代表资格,其历史也较久。

共缩聚芳砜酰胺结构与性能的研究

通过借助红外光谱、核磁共振谱、动态热机械分析、热失重分析、X射线衍射,研究了不同共缩聚比聚芳砜酰胺(PSA)的结构与性能。结果表明:N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)和DMAc/氯化钙(CaCl2)溶剂体系解决了PSA在单一DMAc和二甲基亚砜(DMSO)溶剂中的溶解问题;PSA聚合物的组成与投入的4,4'-二氨基二苯砜和3,3'-二氨基二苯砜单体比例相一致,两种单体具有类似的反应活性;在氮气和空气氛围中,PSA聚合物的耐热性好,热分解温度与PSA聚合物组成没有关系;PSA的玻璃化转变温度会随着聚合物中对位结构的增加而有小幅度的上升;不同共缩聚比的PSA的极限氧指数均为33%,结晶性能都很低,随着PSA中对位结构的增加,其结晶性能有小幅度的增加。

聚对苯二甲酰对苯二胺及其共聚体纤维的成型新技术

聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 (芳纶 14 14 )是经液晶溶液于喷 湿纺制得的高强、高模纤维 ,是当前最重要的高科技纤维。随着全球对芳纶需求量的增加及市场竞争的日益加剧 ,各国芳纶的生产厂家和研究单位都在不断地开发新工艺、新品种 ,以赋予聚对苯二甲酰对苯二胺纤维更优异的性能和尽可能地降低生产成本。

3大高性能纤维及其应用新动向与对策建议

碳纤维(CF)、对位芳酰胺纤维(P-AF)和超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维已步入激烈竞争期,生产厂家加大技术创新力度,以达到生产高效化、性能极限化和节能降耗,不断开发新品种,提高在全球的竞争优势。在复合材料成型技术方面,不断提高纤维与树脂界面的粘合性,以发挥极限强度、模量和提高韧性,并朝快速成型和低成本的方向发展,以扩大应用领域。与此同时,国外厂家看好中国未来3大高性能纤维的大市场,DSM率先兼并中国UHMWPE纤维大企业,Zoltek已与中国用户签订合作开发碳纤维协议,帝人可望在2016年前后在华兴建AF生产厂。在这种形势下,提出了我国发展3大高性能纤维的对策建议。

近期国外高强高模纤维发展概况

目前国外高强高模纤维的发展依然强劲,2010年PAN基碳纤维的需求量约为3.0×104～3.2×104t,2011年可望达到4×104t,2015年将达到7×104t,此后将以15%左右的速率增长,其主要牵动市场为新一代飞机、大型风电叶片、汽车等。2010年全球对位芳酰胺纤维的需求量已恢复至5×104t,2011年比2010年增长6%,而中长期将以7%～9%的速率增长;杜邦将于2011年年底扩大其产能,而帝人在2010～2012年间计划将产能扩大15%～25%。超高相对分子质量聚乙烯纤维的需求仍将保持15%的高增长率,帝人也介入到该领域。氧化铝纤维也保持旺盛需求,三菱树脂不断扩大其产能。而高性能人造蜘蛛纤维将投入生产。

四大类品种高科技纤维异军突起

今后5 a将迎来PAN基碳纤维、对位芳酰胺纤维、中空纤维分离膜及纳米纤维的大发展期。到2010年世界小丝束PAN基碳纤维的需求量可望达到4万t/a,而产能合计约为4～4.3万t/a(按12k计),因此仍将处于紧俏状态,我国2 a内将建成1 200 t/a的生产厂。对位芳酰胺纤维的总产能在未来2～3 a内将超过5万t/a,主要由杜邦和帝人控制,但中、韩将打破这两家的垄断。此外,世界缺水化的趋势在加速,因此将推动中空纤维RO膜、UF膜、MF膜和NF膜等的发展,而纳米纤维的逐步产业化,将开辟广阔的新应用领域。

近期高科技纤维的新应用和新品种

东丽推出的T700碳纤维性能有所提高、日本石墨纤维公司向中国销售全系列民用中间相沥青碳纤维,日本陶瓷纤维迈入快速增长期,对位芳酰胺纤维与碳纤维的基础研究不断发展,新品种助推新市场开拓,高性能纤维非织造布品种呈现多样化趋势,纳米纤维研发成果不断,酚醛纤维实现细径化,而中空纤维膜和功能纤维有新发展。

帝人兴建新型喷射纺丝中试厂

帝人在荷兰的新喷射纺丝中试厂生产出Twaron喷射纺丝浆粕样品，并开发一定量的市场。喷射纺丝是一种全新型生产浆粕的方法，而且所生产的Twaron对位芳酰胺喷射纺浆粕，根本不同于现有的芳酰胺浆粕类型。最重要的是它用作耐高温增强粘合体系时稳定性好。其中一个潜在的用途是制造具有高化学和热稳定性的产业用纸。

帝人投资约195亿日元将Twaron工厂增设20％

帝人的全资公司“帝人Twaron”投资约195亿日元，将生产对位芳酰胺纤维的Ehmcn工厂增设20％，一跃成为超过杜邦公司的世界首位。