來源：中國合成樹脂網 2022-04-13 11:18:44
近期，由北京化工大學和江蘇先諾新材料科技有限公司聯合承擔的百噸級高強高模聚酰亞胺(PI)纖維制備技術及應用項目，在北京通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。
鑒定會現場
鑒定委員會一致認為，該項目研發了高強高模聚酰亞胺纖維成套產業化制備技術及關鍵裝備，形成系列產品，并在多個高端裝備制造領域獲得重大應用或進行考核驗證。作為完全自主可控和軍民兩用的原創產品，項目成果整體技術處于國際領先水平，可滿足我國航空航天、國防軍工等領域對高性能有機纖維的迫切需求，具有廣闊的應用前景。
項目牽頭人、北化大教授武德珍表示，經過近幾年的推廣和應用技術開發，特別是在用戶單位的大力支持下，高強高模聚酰亞胺纖維產品在航空、航天、電子、型材制造、防彈防爆等領域均取得很好的應用評價，各下游制品或裝備也已完成大部分應用驗證工作，部分應用已進入批量供應階段。研究團隊將繼續加強聚酰亞胺纖維在不同場景的應用研究，拓展產品應用領域，提升產業化規模并降低生產成本。
高強高模聚酰亞胺纖維綜合性能優異，一直備受業界關注。但由于制備過程中存在工藝和裝備高度耦合、材料前驅體不穩定等難題，工業化生產難度極大。據北化大副教授牛鴻慶介紹，武德珍教授帶領科研團隊于2007年起對聚酰亞胺纖維制備技術展開研究，2011年打通噸級小試工藝路線。此后歷經10噸級工程化和百噸級產業化成套技術與裝備攻關過程，于2018年建成全球首條百噸級高強高模聚酰亞胺纖維生產線，實現了拉伸強度3.5GPa纖維的產業化及產品的系列化。2021年，建成第二條百噸級智能化生產線，產品性能進一步提升，最高等級產品纖維拉伸強度和初始模量分別可達4.5GPa和180GPa以上，比碳纖維T300的強度還要高。這項技術國際領先，產品主要用于航空航天和防彈領域。
產品展示
聚酰亞胺（PI）被譽為高分子材料金字塔的頂端材料，是分子結構中含有酰亞胺基鏈節的芳雜環高分子化合物，也是目前工程塑料中耐熱性最好的品種之一。各國都將聚酰亞胺的研究、開發及利用列入化工新材料的發展重點之一。因其在性能和合成方面的突出特點，無論是作為結構材料還是作為功能性材料，聚酰亞胺都有著巨大的應用前景，包括工程塑料、纖維、薄膜等領域。
而其纖維，特別是高強高模產品卻鮮為人知。據了解，此前，國外一些發達國家以高強高模為目標對聚酰亞胺紡絲進行多年研究，始終沒有重大突破，主要是紡絲工藝及相關裝備問題不能解決。
作為一類綜合性能突出的高性能芳雜環聚合物,聚酰亞胺纖維兼具聚酰亞胺材料的耐高溫、阻燃、絕緣、低介電、耐輻照等特點和高性能纖維的強度和模量，被譽為是21世紀最有發展前景的高性能纖維品種，在航空航天、交通運輸、電子電器、核工業等重要領域有廣泛的應用前景，是重點發展的戰略性新材料之一。
通過以往的報道，我們可以獲悉武德珍教授引領的創新團隊發明的聚酰胺酸溶液的凝固、牽伸、熱亞胺化的一體化紡絲工藝，實現了從聚酰亞胺預聚體—聚酰胺酸溶液出發,直接獲得高強高模聚酰亞胺纖維。武教授表示“需要特殊結構單體合成的聚酰亞胺才能溶解在溶劑中，而如果釆用聚酰胺酸，很多單體就可被應用，從而進行分子結構設計提高性能，成本也將得到有效控制。并且制備過程中使用的普通溶劑將被全部回收，不會產生環境污染。”據悉，該項技術突破了高強高模聚酰亞胺纖維制備的瓶頸，具有完全自主知識產權，達到國際領先水平。
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