高性能纖維的常見種類
發(fā)布時(shí)間：
2022-01-10
國外高性能纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，全世界總產(chǎn)能約20萬噸，雖然只占化纖總產(chǎn)能0.5%，但其戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)效益非常之大。高性能纖維材料主要有碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、聚苯硫醚纖維、超高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑纖維、聚酞亞胺纖維和聚四氟乙烯纖維等。對(duì)其中五種主要高性能纖維材料介紹如下。
國外高性能纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，全世界總產(chǎn)能約20萬噸，雖然只占化纖總產(chǎn)能0.5%，但其戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)效益非常之大。高性能纖維材料主要有碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、聚苯硫醚纖維、超高強(qiáng)高模聚乙烯纖維、聚對(duì)苯撐苯并雙惡唑纖維、聚酞亞胺纖維和聚四氟乙烯纖維等。對(duì)其中五種主要高性能纖維材料介紹如下。
碳纖維
碳纖維在國外主要應(yīng)用于航空航天工業(yè)、地面交通工具(如汽車、快速列車等)、造船工業(yè)、碼頭和海上設(shè)施、體育與休閑用品、電子產(chǎn)品、基礎(chǔ)設(shè)施、造紙、紡織、醫(yī)療器械、化工、冶金、石油、機(jī)械工業(yè)等眾多領(lǐng)域．在這些領(lǐng)域中許多零部件在高強(qiáng)度、高剛度、重量輕、耐高溫、耐腐蝕等環(huán)境下工作，因此，2000年以來，全球?qū)μ祭w維的需求急速增加，供不應(yīng)求。
芳綸纖維
芳綸纖維全稱為“聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺”，芳綸纖維主要分為兩種，對(duì)位芳酰胺纖維(PPTA)和間位芳酰胺纖維(PMIA)。芳綸纖維在防彈材料方面的需求持續(xù)增長，同時(shí)與節(jié)能、環(huán)保相關(guān)的領(lǐng)域需求量也不斷增長。世界芳綸的生產(chǎn)能力約8.2萬噸/年(其中，對(duì)位芳綸5.5萬噸/年、間位芳綸2.3萬噸/年)，生產(chǎn)主要掌控在美國杜邦手中。芳綸產(chǎn)品用于防彈衣、頭盔等約占7%～8%，航空航天材料、體育用材料約占40%、輪胎骨架材料、傳送帶材料等約占20%，高強(qiáng)繩索等約占13%。而作為增強(qiáng)材料，芳綸有其不可替代的作用。據(jù)《精細(xì)化工原料及中間體》雜志報(bào)道預(yù)測(cè)，到2015年全球?qū)ξ环季]需求量約為13萬噸，2020年需求量約為20萬噸。其中，對(duì)位芳綸已經(jīng)成為全球發(fā)展最快、產(chǎn)量最高、用途最廣的高科技纖維，今后的研發(fā)方向是開發(fā)新品種和新市場(chǎng)。
超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維屬世界范圍內(nèi)的稀缺物資，世界超高分子量聚乙烯纖維總產(chǎn)量為每年1.5萬噸左右，需求量在3萬噸左右。據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，近幾年國際超高分子量聚乙烯纖維市場(chǎng)年需求量將達(dá)到5萬噸，未來纖維需求量將達(dá)到10萬噸以上。而，除中國以外，世界上能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)超高分子量聚乙烯纖維的就只有荷蘭、美國、日本這3個(gè)國家，總產(chǎn)量不超過1萬噸。
此外由于世界反恐形勢(shì)的需要，超高分子量聚乙烯纖維在防彈領(lǐng)域的應(yīng)用也保持著不衰的勢(shì)頭。今后將重點(diǎn)改進(jìn)其耐熱性、蠕變性及與樹脂的黏合性，大力擴(kuò)大在復(fù)合材料、纜繩、漁業(yè)網(wǎng)箱等民用大市場(chǎng)的應(yīng)用。
玄武巖纖維及其復(fù)合材料
作為耐高溫隔熱保溫材料、復(fù)合增強(qiáng)纖維材料、高性能摩擦和過濾材料，玄武纖維可廣泛應(yīng)用于航天、航空、高速列車、汽車、船舶、國防、軍工、安防、建筑工程、防火工程、海洋工程、土木工程、公路工程、橋梁工程、電力工程、石油工程、加固工程等行業(yè)。
近年來，玄武巖纖維開始出現(xiàn)競(jìng)相發(fā)展的勢(shì)頭，已有10多個(gè)國家開展研發(fā)和生產(chǎn)，2008年全球總產(chǎn)量約為4 000噸上下，今后的研發(fā)方向是提高生產(chǎn)效率、降低能耗和穩(wěn)定提高產(chǎn)品性能，并擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。
聚苯硫醚
聚苯硫醚主要用于特種功能過濾材料．如燃煤鍋爐過濾袋用布、造紙機(jī)用布、電子工業(yè)專用紙、電絕緣體、電解隔膜、氣液過濾材料、防霧材料、耐輻射材料、特種墊圈和包裝材料的高性能組分等。據(jù)推測(cè)，2010年聚苯硫醚化合物的全球需求量約為7.5萬噸，預(yù)計(jì)今后將以7%以上的年率快速增長。
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