來源:中國合成樹脂網 2023-07-12 14:25:06
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維又稱高強高模聚乙烯纖維,是目前世界上比強度和比模量最高的纖維,是繼碳纖維、芳綸后第三代高性能纖維,下游主要應用于安全防護、航空航天、海洋工程、紡織服裝、建筑等領域,是關系到國家安全和經濟發展的重要戰略性高性能材料。
2017年DSM(帝斯曼)擴大了專用于防彈頭盔的Dyneema(一種UHMWPE纖維)防彈材料的研發規模,2020年意大利Moncler公司將Dyneema復合織物用于制備高性能、高功能滑雪服,實現了高強、耐久與美觀設計的融合。2020年Honeywell(霍尼韋爾)推出新研發的Spectra Shield 6000系列,專用于高性能彈道與輕質防護材料。
2021年,荷蘭DSM防護材料公司與盧森堡清潔技術公司Clariter公司發表戰略合作協議,共同開發Dyneema制品的新一代化學再生技術。第一階段,在波蘭的Clariter試驗廠驗證再生處理Dyneema繩、網和防彈材料等樣品的可行性;第二階段,成功上市生物基Dyneema,而DSM防護材料公司則積極追求Dyneema基最終制品的再生及再利用解決方案,并開展可行性評價;笫三階段,通過化學再生工程實現Dyneema最終制品,轉化成高附加值工業級產品群(油、石蠟、溶劑等)的技術可行性。在實驗室成功的基礎上,Clariter公司計劃于南非開展商業規模的試運行,未來將在歐洲工廠投產。
阿爾及利亞大學Ecole Militaire Polytechnique與我國哈爾濱工業大學合作,共同研發用氧化UHMWPE纖維增強的雙酚A系環氧樹脂制取高性能樹脂基混雜材料。添加各種劑量的改性納米氮化硅粉體(Si3N4),經振動和形態分析,可確認接枝研究方法的有效性。
UHMWPE纖維是目前我國高性能有機纖維中產量最大(2020年約2.13萬t)、進口量最少(約354t)的品種,共有20余家生產廠。其中,江蘇鏘尼瑪新材料股份有限公司已擁有16條UHMWPE纖維生產線,產能2500 t/a,并建有多條高強防切割包覆紗生產線,還擁有“高強纖維工程技術研究中心”;江蘇九九久科技有限公司是后來居上的行業龍頭企業,自動化控制水平較高,計劃產能達 1 萬t/a;2021年江蘇神鶴研發了超高強高模、低蠕變、耐熱性新品種,據稱其指標超過DSM公司的水平。其他正在研發的新品種如:北京復維新材科技有限公司發明了用UHMWPE粉、光敏劑、交聯劑、硅烷偶聯劑與溶劑混合,并有效控制大分子交聯區域及交聯點密度,用干法或濕法凝膠紡絲工藝制得UHMWPE纖維,也可以在紡絲原料中添加含氟聚合物,紡絲后可制得高模抗蠕變纖維;浙江理工大學上虞工業技術研究院以重均分子量為300萬 ~ 600萬的UHMWPE、無機納米填料和白油為原料,進行凝膠紡絲后就可制得強度和模量極高、力學性能優異且不易開裂的纖維。
來源:紡織導報