一体化成型制备高性能聚酰亚胺纤维新技术

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一体化成型制备高性能聚酰亚胺纤维新技术

由北京化工大学教授、江苏先诺新材料科技有限公司共同组成创新团队开发的一体化成型制备高性能聚酰亚胺纤维新工艺规模化量产迈出了实质性的一步，采用该工艺的百吨级生产线目前正在加紧建设，预计今年年底建成。届时可进一步降低高性能聚酰亚胺纤维的生产成本，提高产能，满足市场需求。

该团队已研发并建成世界首条30吨/年规模高强高模聚酰亚胺纤维生产线，并实现了小批量稳定生产。该项目于2016年6月25日通过中国石油和化学工业联合会在北京组织的科技成果鉴定，被认定为整体处于国际领先水平。

聚酰亚胺作为最高端的高分子材料，其薄膜、树脂和工程塑料等产品已得到广泛应用。但其纤维，特别是高强高模产品的发展则较为缓慢。此前发达国家以高强高模为目标对聚酰亚胺纺丝进行多年研究，却始终没有成功，其中最主要的问题就是纺丝工艺及相关装备不能解决，这使高性能聚酰亚胺纤维的规模化量产成为世界性难题。

该创新团队综合了传统聚酰亚胺纤维生产方法并进行创新，发明了聚酰胺酸溶液的凝固、牵伸、热亚胺化的一体化纺丝工艺，突破了高强高模聚酰亚胺纤维制备的瓶颈，获得了从预聚体聚酰胺酸溶液直接制备高性能聚酰亚胺纤维的一体化成型新技术。该技术不仅使聚酰亚胺纤维的制造成本得到有效控制，也实现了溶剂的全部回收，从而解决了环境污染问题。该技术已申请国内外发明专利28件，12件获授权，其中3件获得美国专利授权。

采用该工艺制备的高强高模聚酰亚胺纤维产品强度性能已超过对位芳纶纤维，具有更好的耐热性、耐辐照性和更低的吸湿性；与超高相对分子质量聚乙烯纤维相比，产品具有更高的耐热性以及更好的界面性能；与碳纤维T300相比，产品拉伸强度相似，但断裂伸长率高，密度低。目前创新团队及江苏先诺公司正在进行高性能聚酰亚胺纤维在相关领域的应用开发工作。

(郑宁来)