我国高强高模PI纤维技术国际领先

       3月21日,百吨级高强高模聚酰亚胺(PI)纤维制备技术及应用项目在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。由中国工程院院士曹湘洪、陈祥宝、蹇锡高,中国科学院院士杨万泰等组成的鉴定专家组认为,该项目研发了高强高模聚酰亚胺纤维成套产业化制备技术及关键装备,并形成系列产品,项目成果整体技术处于国际领先水平。

  该项目由北京化工大学武德珍教授科研团队和江苏先诺新材料科技有限公司联合承担。鉴定意见显示,该项目已在多个高端装备制造领域获得重大应用或进行考核验证。作为完全自主可控和军民两用的原创产品,该项目产品可满足我国航空航天、国防军工等领域对高性能有机纤维的迫切需求,应用前景广阔。

  高强高模聚酰亚胺纤维综合性能优异,一直备受业界关注。但由于制备过程中存在工艺和装备高度耦合、材料前驱体不稳定等难题,工业化生产难度极大。

  据项目团队成员、北京化工大学副教授牛鸿庆介绍,武德珍科研团队于2007年起对聚酰亚胺纤维制备技术展开研究,2011年打通吨级小试工艺路线。此后历经10吨级工程化和百吨级产业化成套技术与装备攻关过程,项目团队于2018年建成全球首条百吨级高强高模聚酰亚胺纤维生产线,实现了拉伸强度3.5GPa纤维的产业化及产品的系列化。2021年,第二条百吨级智能化生产线也建成投产,产品性能进一步提升,最高等级产品纤维拉伸强度和初始模量分别可达4.5GPa和180GPa以上。

  鉴定意见还显示,该项目阐明了高强高模聚酰亚胺纤维所需具备的化学结构和凝聚态结构特征,实现了高强分子结构设计的原理突破; 发明了高强高模聚酰亚胺纤维一体化连续纺丝技术,实现了纤维连续制备。此外,该项目还自主设计建造了国内外首条年产百吨规模高强高模聚酰亚胺纤维生产线,实现了高强高模聚酰亚胺纤维的批量稳定生产。目前,项目已获授权中国发明专利50件、美国发明专利3件。

  武德珍表示,经过近几年的推广和应用技术开发,特别是在用户单位的大力支持下,高强高模聚酰亚胺纤维产品在航空航天、电子、型材制造、防弹防爆等领域取得很好的应用评价,各下游制品或装备也已完成大部分应用验证工作,部分应用已进入批量供应阶段。今后,研究团队将继续加强聚酰亚胺纤维在不同场景的应用研究,拓展产品应用领域,提升产业化规模并降低生产成本。

关键字:PI
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