3月22日,成都新晨新材料科技有限公司宣布,其投資5億元建設的380噸/年高性能PBO纖維生產裝置投產成功,我國由此成為繼日本東洋紡公司之后,全球第二個能大批量生產PBO超級纖維的國家。
PBO纖維是防火高性能被服裝備的基礎材料之一。其生產工藝比較復雜,國外很多公司雖然都已研發出PBO纖維產品,但大多處于中試和產業化實施階段,日本東洋紡公司此前是世界上唯一一家可以商業化生產PBO纖維的公司。由于PBO纖維的綜合性能極佳,幾乎為目前有機纖維之最,因此被有關專家稱之為“21世紀的超級纖維”。PBO纖維是一類具有戰略意義的材料資源,自誕生之初,日本東洋紡公司就對我國實行了禁售,產品專供美國市場。
我國從上世紀80年代開始進行PBO纖維的研究,但由于合成PBO的單體不能自產,以及工藝不完善等原因,研究工作于上世紀90年代初中止。直到日本東洋紡公司開發出Zylon(柴隆)纖維后,我國相關科研單位對PBO纖維的研發才重新重視起來。經過此后10多年的不斷研究,中藍晨光化工研究設計院和浙江工業大學相繼攻克了該項技術。
其中,中藍晨光通過近10年的開發,突破了PBO的聚合放大、多工位紡絲和工程化熱處理關鍵技術,建成一條10噸級PBO纖維中試生產實驗線,其纖維性能接近日本東洋紡公司產品的水平,目前正在將其擴建到50噸級。此次成都新晨公司采用該技術建成投產的380噸/年PBO纖維生產線,是我國目前已知的規模最大的生產裝置。
相關資料顯示,PBO纖維耐熱性達到了650℃,比以耐熱性著稱的對位芳綸高100℃,是目前有機高性能纖維中的最高耐熱值,即使在1000℃的環境下也僅分解28%,可做到在火焰中不燃燒、不收縮,在330℃的高溫環境下長期使用。PBO纖維還是一種超高強高模材料,其強度和模量約為對位芳綸的2~3倍,相對強度則是鋼的12~14倍,而比重只有1.52~1.55克/立方厘米,明顯低于碳纖維的1.8克/立方厘米,僅為鋼的1/5。(程度)
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為了尋求更好的防彈材料和高性能纖維產品,上世紀70年代末美國空軍材料實驗室開始了新一代高性能芳香族雜環聚合物的研究,并成功研發出PBO纖維這種新材料。
該纖維以其優異的物理機械性能和化學性能,引起了世界各國相關科研院所和企業的高度關注。美國斯坦福大學和陶氏化學公司取得了該技術的授權,并進行相關工業化開發。
經過20多年的努力,陶氏化學公司在日本東洋紡公司的協助下開發出了PBO纖維的全套生產工藝。但由于美國的政策限制等因素,陶氏化學公司最終并沒有實現PBO纖維的量產,而是將PBO的合成工藝獨家轉讓給了日本東洋紡公司。
此后,日本東洋紡公司對PBO纖維生產工藝進行了多次改進,在1998年10月建成了世界第一條200噸/年PBO纖維工業化生產線,產品注冊商標為Zylon(柴隆)。
轉自:中國化工報
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