振奮！中國打破俄羅斯西方聯合封鎖，自製產品逼著進口價下降一半

據國內媒體報道，世界上產量最大的聚醯亞胺纖維生產線已在我國江蘇省某新材料股份有限公司順利誕生。這種被國外化纖專家稱為「黃金絲」的航天級高性能纖維材料採用了我國獨創的干法紡絲製備技術，從而大幅降低了昂貴的生產工藝和成本，使之有望在我國的國防軍工和國家安全領域得到廣泛的應用。近年來，隨著新聞媒體的普遍報道，人們對碳纖維，芳綸纖維（「凱夫拉」），UHMWPE（超高分子量聚乙烯）纖維這些高性能纖維材料已並不陌生，但對被稱為「黃金絲」聚醯亞胺纖維（國外又稱之為PI纖維）材料卻所知不多。本文根據國內外公開資料對這種纖維的性能及應用，以及在我國的產業化近況做一簡介。

PI所謂聚醯亞胺，是指主鏈上含有醯亞胺環，並形成肽亞胺結構的一類高分子材料聚合物。其英文名稱為Polyimide，簡稱為PI，因此人們也將聚醯亞胺纖維稱之為PI纖維。聚醯亞胺纖維的誕生歷史較早，早在19世紀，國外就已成功試製出其樣品，但由於其不「溶「不「熔「的特點使其難以仿製，加工困難，因此產業化推廣進程緩慢 。20世紀60年代美國著名的杜邦公司就曾進行過聚醯亞胺纖維的相關研究工作，但限於當時整體的技術水平與纖維製備方面的實際困難，杜邦公司最終並沒有成功實現產業化。直到20世紀90年代，隨著高科技領域發展的迫切需要，特別是航空航天領域的巨大需求，該纖維的研究才在世界範圍內又重新活躍起來。

據相關資料介紹，PI纖維具有極其優異的耐高溫性能，熱分解溫度都在500-600℃左右，280℃以下可長期使用，是目前高分子聚合物中熱穩定性能最高的類型之一，而大家熟知的芳綸纖維最適宜的使用溫度一般不超過180℃，UHMPE (超高分子量聚乙烯)纖維的使用溫度更低，其熔點都只有150℃左右。此外，PI纖維還具有優異的耐低溫性能，零下270℃的液態氦長期應用環境中仍不會出現脆裂、斷裂等問題。高強高模型聚醯亞胺纖維強度極佳，可達芳綸纖維的5-7倍，僅比碳纖維稍弱。然而碳纖維的抗氧化能力較差，空氣、高濃度酸、氧化劑都可以對其氧化，而聚醯亞胺纖維則具有極其優良的抗紫外線、抗潮濕，抗酸性腐蝕性能，再加上尺寸穩定性極好，絕緣性能優異，非常適合在航空航天、高溫過濾及工業隔熱等苛刻環境中使用。20世紀末，俄羅斯曾研製出一種強度達到T700級碳纖維水平的高強高模型聚醯亞胺纖維，但出於技術保密原因，未見任何有關該纖維的商品出售或商品牌號的報道，也未向我方公開技術方案。

據國外資料報道，在國防和航天工業，高性能聚醯亞胺纖維可用於製造固體火箭發動機殼體，製造先進戰鬥機、運輸機和航天器的機身、主翼、後翼等部件，可在地面武器系統、艦船等海陸空戰鬥武器減重等領域發揮重要作用。在我國相關技術沒有突破之前，奧地利某公司生產的聚醯亞胺纖維在全球市場佔據主導地位，每年產量僅1500噸左右，且價格高達42萬元每噸。當我 方前去談判希望降低售價時，對方竟然回復 ，每噸只同意降價1歐元（約相當於當時的10元人民幣）。

作為國家急需的一種新材料，該公司與與江蘇東華大學通過產學研合作，經過十餘年的基礎科學和工程技術研究，在世界上首創了干法紡絲製備聚醯亞胺纖維的理論基礎和技術集成，在此基礎上建成了國際上首條幹法紡聚醯亞胺纖維1000噸級生產線。該項技術的突破，實現了我國首種高性能纖維研發開始從跟隨到自主創新的轉變，特別是某型隱身戰鬥機大尺寸複合材料件對 其擴產起到重要助力作用。與國際同類產品相比，這條生產線生產的聚醯亞胺纖維斷裂強度提高了20%，耐溫穩定性提高了100℃！且生產效率高、能耗低、產品品質高。由於其明顯的性價比優勢，已迫使同類進口產品價格從42萬元/噸主動降低到20萬元/噸。由於聚醯亞胺高性能纖維長期高昂的價格造成國內應用領域對其望而卻步，目前其國內市場還未完全打開，該公司主動加強了在特種防護領域和結構複合材料域的推廣與應用工作。

在特種防護領域，由於聚醯亞胺高性能纖維具有阻燃、耐高低溫、隔熱保暖等優良性能，且具有天然的抗菌和遠紅外功能，可製成飛行員抗壓服、艦船滅火防護裝具、森林滅火防護服、以及各式防護頭套、阻燃內衣，可為飛行員、消防隊員、艦船損管隊員、武警森林滅火戰鬥員、森林專業撲火隊員等特種作業人員提供更好的保護。目前含有於聚醯亞胺高性能纖維的面料已應用於武警15式特戰頭套、15式消防頭套等，武警森林部隊也簽訂了由其提供5000套高耐火性能防護服的合同。在結構複合材料領域，國產聚醯亞胺高性能纖維除可以用於機械結構用纜繩、船用纜繩、軍用繩纜、降落傘索 、浮空器系留纜，阻燃防刺防彈服、防彈頭盔、防切割手套上，高強高模型聚醯亞胺長絲增強複合材料還可用作宇航、火箭和飛機、高鐵的結構材料。

聚醯亞胺短切纖維則已成功的應用於我國某型號戰術導彈上，未來還將廣泛的應用到我國飛機、導彈、衛星用雷達罩，發動機用隔熱材料，飛機機翼、機艙門襯板、地板、隔牆等結構材料上。目前，該公司已建成兩條生產線，其年生產能力達2000噸，預計在「十三五」計劃末期，該公司年產能可達到3000噸以上，從而為我國高性能纖維行業的發展作出更大的貢獻。

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