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高性能纤维的常见种类

发布时间：

2022-01-10

国外高性能纤维产业发展迅速，全世界总产能约20万吨，虽然只占化纤总产能0.5%，但其战略意义和经济效益非常之大。高性能纤维材料主要有碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚苯硫醚纤维、超高强高模聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维、聚酞亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维等。对其中五种主要高性能纤维材料介绍如下。

碳纤维
碳纤维在国外主要应用于航空航天工业、地面交通工具(如汽车、快速列车等)、造船工业、码头和海上设施、体育与休闲用品、电子产品、基础设施、造纸、纺织、医疗器械、化工、冶金、石油、机械工业等众多领域．在这些领域中许多零部件在高强度、高刚度、重量轻、耐高温、耐腐蚀等环境下工作，因此，2000年以来，全球对碳纤维的需求急速增加，供不应求。

芳纶纤维
芳纶纤维全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”，芳纶纤维主要分为两种，对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)。芳纶纤维在防弹材料方面的需求持续增长，同时与节能、环保相关的领域需求量也不断增长。世界芳纶的生产能力约8.2万吨/年(其中，对位芳纶5.5万吨/年、间位芳纶2.3万吨/年)，生产主要掌控在美国杜邦手中。芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7%～8%，航空航天材料、体育用材料约占40%、轮胎骨架材料、传送带材料等约占20%，高强绳索等约占13%。而作为增强材料，芳纶有其不可替代的作用。据《精细化工原料及中间体》杂志报道预测，到2015年全球对位芳纶需求量约为13万吨，2020年需求量约为20万吨。其中，对位芳纶已经成为全球发展最快、产量最高、用途最广的高科技纤维，今后的研发方向是开发新品种和新市场。

超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维属世界范围内的稀缺物资，世界超高分子量聚乙烯纤维总产量为每年1.5万吨左右，需求量在3万吨左右。据业内专家预测，近几年国际超高分子量聚乙烯纤维市场年需求量将达到5万吨，未来纤维需求量将达到10万吨以上。而，除中国以外，世界上能够产业化生产超高分子量聚乙烯纤维的就只有荷兰、美国、日本这3个国家，总产量不超过1万吨。
此外由于世界反恐形势的需要，超高分子量聚乙烯纤维在防弹领域的应用也保持着不衰的势头。今后将重点改进其耐热性、蠕变性及与树脂的黏合性，大力扩大在复合材料、缆绳、渔业网箱等民用大市场的应用。

玄武岩纤维及其复合材料
作为耐高温隔热保温材料、复合增强纤维材料、高性能摩擦和过滤材料，玄武纤维可广泛应用于航天、航空、高速列车、汽车、船舶、国防、军工、安防、建筑工程、防火工程、海洋工程、土木工程、公路工程、桥梁工程、电力工程、石油工程、加固工程等行业。
近年来，玄武岩纤维开始出现竞相发展的势头，已有10多个国家开展研发和生产，2008年全球总产量约为4 000吨上下，今后的研发方向是提高生产效率、降低能耗和稳定提高产品性能，并扩大应用领域。

聚苯硫醚
聚苯硫醚主要用于特种功能过滤材料．如燃煤锅炉过滤袋用布、造纸机用布、电子工业专用纸、电绝缘体、电解隔膜、气液过滤材料、防雾材料、耐辐射材料、特种垫圈和包装材料的高性能组分等。据推测，2010年聚苯硫醚化合物的全球需求量约为7.5万吨，预计今后将以7%以上的年率快速增长。