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我国对位芳纶聚合体制备技术获得重大突破

发布时间:2020-02-19 09:33:38 阅读: 来源:聚氨酯直埋保温管厂家

近日,中国纺织工业协会在江苏省常熟市召开了“100吨/年对位芳纶聚合体制备中试研究”项目鉴定会。鉴定组专家对该项目成果的意义给予高度评价,并称:千吨级以上对位芳纶聚合体制备企业投产后将打破美国和日本在这一领域长达35年的垄断,同时也意味着中国在高性能纤维的合成和生产领域中又跨上了一个新台阶。

鉴定会由中国纺织工业协会科技部主任李金宝和副主任徐新荣主持。由高分子材料专家、中国工程院院士孙晋良任组长,纺织材料专家、中国工程院院士姚穆任副组长的鉴定委员会仔细考察了中试现场,听取了课题组的研究报告;以著名化纤专家、中国工程院院士季国标和郁铭芳担任技术顾问的项目课题组认真而详尽地解答了鉴定委员会专家们的质疑。鉴定委员会经过充分讨论后,一致同意该项目通过中试鉴定,并建议进一步优化工艺和装备,稳定产品质量,早日实现年产1000吨~2000吨的产业化规模。

芳纶家族中有两个著名的纤维品种——对位芳纶(芳纶1414)和间位芳纶(芳纶1313)。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(俗称对位芳纶或芳纶1414)是目前世界上高性能纤维中用途最广的纤维,也是制造高强度轻质装甲和特种防护材料的首选。目前我国已经可以批量生产间位芳纶纤维,但由于对位芳纶的聚合工艺具有很高的技术难度,因此目前仍需依赖进口。美国杜邦公司和日本帝人公司在这一领域的国际垄断长达35年。在经历了禁售禁运的阶段后,对位芳纶纤维目前还属于禁止军用的受管制战略物资。我国现在虽可以小批量进口对位芳纶纤维,但在质量、价格、交货期等方面备受不公平待遇。

上世纪80年代至90年代,国家在对位芳纶聚合体制备技术上花费了大量人力、物力,也取得了一定的成绩,但始终没能实现产业化。据专家分析,主要有两个方面原因:一方面是基础研究不够深入,对聚合规律的认识不清;另一方面,没有以企业为主进行产学研结合。按照东华大学现代纺织研究院院长季国标院士的意见,东华大学化纤研究所从5年前开始汇集了国内聚合、纺丝方面的专家,与博士、硕士研究生的培养相结合,在实验室对反应的机理及基本工艺进行了深入研究,并寻找有远见卓识的企业家,以企业为主体开展中试研究。

去年,两位民营企业家——从事用对位芳纶生产劳动防护用品多年的杨福康和从事超细纤维生产多年的王永根,与东华大学化纤所的专家、教授、博士们组成了上海艾麦达(Aramid)纤维科技有限公司,并在王永根麾下的常熟市贝斯特皮革有限公司(2006年被国家科技部认定为重点高新技术企业)中开展了100吨/年规模聚合及溶剂回收的中试。

课题组首先用半连续法打通聚合中试工艺流程,获得了对位芳纶聚合体,接着又成功地设计了连续化工艺和设备,为产业化打通了工艺流程。经过近一年的生产运行,上海艾麦达纤维科技有限公司宣称,他们以国产原材料在自制整套设备上,采用溶液进料、粉末进料以及组合式双螺杆挤出机连续缩聚工艺技术已获得成功,该技术去除了对环境污染严重的传统酸吸收剂吡啶,成功地实现了对位芳纶聚合体的中试规模制备,制得聚合体的相对比浓对数粘度在5.5dl/g以上。

课题组设计、研制了溶剂回收装置。回收的溶剂质量达到了聚合要求,回收率达95%,有效地降低了成本。在溶剂回收过程中,将精馏得到的N-甲基吡咯烷酮,再经纯化处理,使溶剂中的含水量低于150ppm,符合聚合反应对极低水份的苛刻要求。

鉴定委员会的专家们在鉴定报告中这样评价:聚合和溶剂回收工艺技术及装备具有独创性、先进性,总体技术达到了国际先进水平。具有完整的自主知识产权,共申请国家发明专利10项,其中已授权5项。

在鉴定会现场,一位参加过国家“八五”、“九五”对位芳纶聚合体制备技术攻关,并一直从事对位芳纶聚合工作的课题组成员专家对这一项目成果的意义给予高度评价说:“中国人凭着自力更生和自主创新精神,把发达国家在航天及国防领域“王牌材料”的技术难关攻克,意义重大且影响深远。”

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