超高分子量聚乙烯纖維復合材料逐步成為防彈領域選

給大家介紹一種新材料,超高分子量聚乙烯纖維,它與碳纖維、芳綸纖維并稱為三大高科技纖維,鑒于其質輕、高強、比能量吸收高等特點,已逐步取代芳綸纖維,成為個體防彈領域的選纖維。
  
超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE纖維)是指分子量超過100萬的聚乙烯纖維。UHMWPE的分子結構簡單、高度有序、無支鏈,且分子鏈不含極性官能團,拉伸后結構極其致密,使得材料具有輕質、高強、柔韌性好,化學穩定性好等優點。
  
UHMWPE纖維的比強度是同等截面鋼絲的十多倍,是碳纖維和芳綸1414的3倍有余,且UHMWPE纖維比沖擊吸收能量大,分別是碳纖維、芳綸和一般玻纖復合材料的1.8、2.6和3倍,防彈能力比芳綸裝甲結構高2.6倍,是目前制造防彈衣的主要材料。
繩
  發展歷程
  1957年,美國聯合化學公司先制備出UHMWPE
  1979年,荷蘭DSM公司申請了份關于UHMWPE纖維的發明,隨后DSM建成5套UHMWPE纖維生產裝置,實現工業化規模生產,注冊商品名迪尼瑪
  1983年,日本三井石化公司采用凝膠擠壓超倍拉伸法,以石蠟作溶劑,生產超高分子量聚乙烯纖維,商品名為Tekmilon
  1986年,美國的聯合信號公司(AlliedSignal)購買了荷蘭,同時開發自己的生產工藝并申報了,于1988年實現了商業化生產
  1999年,實現UHMWPE纖維工業化生產
  2008年,儀征化纖建成國內條干法紡絲UHMWPE纖維工業化生產線
  2016年,UHMWPE纖維年產量突破9000噸
  2019年,UHMWPE纖維產能達到6.46萬噸/年,其中產能約為4.10萬噸/年,占總產能的60%以上
 
  行業現狀
  1.UHMWPE纖維是范圍內的稀缺物質,目前產能缺口較大。市場需求方面,未來幾年UHMWPE纖維的需求量級在10萬噸/年以上,市場潛力巨大;
  2. UHMWPE纖維是我國技術創新和發展重點的材料之一。我國規?;a日益成熟,但仍存在生產成本高、技術創新能力弱等問題,產品應用范圍局限于傳統的安全防護及繩纜行業,急需培育和開發新應用領域,以提升產品的國際市場競爭力。
  市場規模預測
  據Grand View Research的統計及預測數據顯示,2019年UHMWPE纖維市場規模為7.611億美元,預計到2027年將增長至14.067億美元,2020-2027年的復合年增長率為8.6%。
  主要研究單位/企業
  國內:山東愛地、上海斯瑞、江蘇鏘尼瑪、儀征化纖、湖南中泰、寧波大成、北京同益中、江蘇九九久、浙江千禧龍…
  國外:荷蘭帝斯曼(DSM)、美國霍尼韋爾公司(Honeywell)、日本東洋紡公司(Toyobo)、日本三井石化公司…
 ?。╬s:以上排名不分先后,名稱均為簡稱)
  應用案例
  繩纜:汽車絞盤繩、減速傘繩索、漁網繩…
 
  防護用品:防彈衣、防彈頭盔、防彈裝甲、防彈盾牌、防割手套…
 
  帆船、網:船帆的主帆和前帆、漁網及安全網、釣魚竿魚線…