2022年5月，中化國際高強高模芳綸產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性取得重大突破，并一舉攻下輪胎、通纜、特種防護、橡膠等多個下游行業(yè)頭部企業(yè)客戶，意向訂單超過產(chǎn)能。公司現(xiàn)有5500噸/年芳綸產(chǎn)能，高強高模芳綸占總產(chǎn)能的75%。

芳綸最早由美國杜邦公司研制成功，并于20世紀60年代末實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。全球具有影響力的對位芳綸品牌有美國的Kevlar®和日本的Twaron®，近幾年來自韓國的Heracron®和我國的泰普龍®（Taparan®）、Stararmid®在國內(nèi)市場也具備了一定的影響力；間位芳綸品牌有美國的Nomex®、我國的泰美達®（Tameta®）和日本的Conex®；雜化芳綸有俄羅斯的Armos®（雜環(huán)芳綸）等。

由于對位芳綸在航空航天領(lǐng)域有重要的用途，所以至今一直被西方作為管控物資對我國禁運，對其生產(chǎn)技術(shù)也是嚴格保密封鎖，因此我國長期以來未能實現(xiàn)完全的技術(shù)突破。目前國內(nèi)對位芳綸產(chǎn)能自給率僅20%左右，嚴重依賴進口。

近些年隨著我國經(jīng)濟和許多高端制造領(lǐng)域的發(fā)展，對對位芳綸的需求量越來越大，尤其對高強、高模牌號的需求越來越急迫。據(jù)行業(yè)估計，僅我國目前每年對對位芳綸纖維的需求就超過萬噸，目前國內(nèi)產(chǎn)能遠遠不能滿足需求，嚴重抑制了許多領(lǐng)域的發(fā)展。

對位芳綸纖維的合成原料為對苯二甲酰氯（TPC）、對苯二胺（PPD）；典型制備工藝為兩步法工藝：低溫溶液連續(xù)聚合，聚合物分離后洗滌干燥后用濃硫酸重新溶解，干噴濕法紡絲，纖維經(jīng)過水洗后干燥，卷繞成形。對位芳綸憑借性能優(yōu)勢，用于增強材料、安全防護材料如防彈衣、頭盔、航空航天復(fù)合材料、摩擦材料如剎車片、運動器材等領(lǐng)域。國內(nèi)對位芳綸主要用在光學(xué)纖維保護增強、安全防護領(lǐng)域，其他領(lǐng)域尚未有大規(guī)模應(yīng)用。全球?qū)ξ环季]應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛，摩擦材料如剎車片、輪胎橡膠增強、安全防護等占據(jù)市場優(yōu)勢。

對位芳綸制成的防彈衣與防彈頭盔很早就已列裝美軍。由軍事專家統(tǒng)計，戰(zhàn)場上傷亡人數(shù)的75%以上都是由低速、中速流彈或炸彈碎片引起的，由子彈直接命中造成傷亡的不超過25%。所以人們越來越重視高性能防彈衣的使用。早期的硬質(zhì)防彈衣是由特種鋼板、超硬鋁合金等為主體制成的，防彈衣質(zhì)量較大且不具有柔韌性。后期其逐漸被軟體防彈衣所取代，所謂的軟體防彈衣是指由對位芳綸一類的高性能有機纖維編制而成。防彈衣對纖維材料的要求是具有高強度、高模量和一定的韌性。高強度和高模量使纖維具有優(yōu)異的抗沖擊性能，高韌性使纖維在發(fā)生形變的過程中可有效地吸收子彈的動能。碳纖維雖然也具有很高的強度和模量，但其韌性較差，可編織性也較差，所以不能用作防彈衣織物。由對位芳綸編織而成的防彈衣質(zhì)量較輕，穿著舒適、靈活，行動方便，現(xiàn)已經(jīng)被世界上很多國家的軍隊列裝。

對位芳綸還廣泛應(yīng)用于全非金屬自承式光纜（ADSS）。芳綸的高強度足以承受ADSS在使用中的負荷，高模量使纖維在承受載荷時只發(fā)生很小的形變，從而可以將光纜的直徑變化限定在很小的范圍內(nèi)。對位芳綸優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性在架空式光纜中會大大增加光纜的使用壽命，其較低的密度又可以降低安裝的難度。同時，對位芳綸良好的絕緣性和非磁性不會對信號傳輸造成影響。綜合以上優(yōu)點，對位芳綸非常適合應(yīng)用在ADSS中。

對位芳綸已應(yīng)用于近海工程。此前近海工程大多配備鋼索與鋼纜，但是在較深的海域中，鋼索與鋼纜因為自重太大很容易發(fā)生斷裂，需要找到另一種替代材料。對位芳綸擁有低的密度、高的比強度和比模量，同時又兼具良好的耐溶劑性和低延伸率。因此，由多股對位芳綸編制而成纜繩具有很高的強度，即便發(fā)生斷裂也不會反彈傷人。

因其出色的機械性能，對位芳綸是一種非常理想的復(fù)合材料增強體。美國列裝的“三叉戟”導(dǎo)彈，蘇聯(lián)的SS—24、SS—25導(dǎo)彈的發(fā)動機殼體都是用的Kevlar纖維增強的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。很多航天發(fā)動機的殼體也采用了Kevlar纖維增強的復(fù)合材料。

對位芳綸還被應(yīng)用在電子產(chǎn)品的數(shù)據(jù)線中，它可以為線纜提供有效的結(jié)構(gòu)支撐，保護內(nèi)部導(dǎo)線，提高線纜整體的抗拉強度和抗彎折性能。由于對位芳綸具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和耐熱性，在石油和天然氣開采領(lǐng)域，由對位芳綸增強的真空軟管未來將擁有非常好的應(yīng)用前景。另外，對位芳綸可加工成長絲、短纖維、短切纖維和漿粕，其分別有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

表　不同類別對位芳綸的應(yīng)用領(lǐng)域

國內(nèi)對位芳綸下游需求結(jié)構(gòu)與全球相差較大，主要用于光纖、汽車工業(yè)和橡膠補強等相對低端領(lǐng)域。其主要原因是國內(nèi)技術(shù)落后于國際企業(yè)，高端需求領(lǐng)域尚處于開發(fā)階段。隨著我國航空航天、軌道交通、汽車高端化的發(fā)展，對位芳綸的需求將持續(xù)增長。預(yù)計，2025年我國對芳綸的需求量有望達2萬噸左右。

供應(yīng)方面，2021年，全球?qū)ξ环季]產(chǎn)能約為9.4萬噸/年（如下表），僅美國、日本、韓國和中國等少數(shù)幾個國家有能力生產(chǎn)。

目前，美國、日本供應(yīng)商仍處第一梯隊，國內(nèi)對位芳綸生產(chǎn)企業(yè)主要有煙臺泰和新材料、中化國際、儀征化纖以及中藍晨光等。目前國內(nèi)廠家主要生產(chǎn)普通型芳綸產(chǎn)品，高強高模產(chǎn)品主要依賴進口，缺口較大，價格長期維持高位。

中化國際產(chǎn)品更多地錨定在較高端的客戶需求上，通過與下游客戶聯(lián)合應(yīng)用研發(fā)，多領(lǐng)域推進正式合作，并憑借品質(zhì)與供應(yīng)的穩(wěn)定性獲得較高的客戶粘性。

泰和新材料業(yè)務(wù)包括高性能纖維、特種紙、精細化工等多個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品以氨綸、間位芳綸、對位芳綸三大板塊為主。主營產(chǎn)品有對位芳綸泰普龍®，間位芳綸居全球產(chǎn)能第二位，對位芳綸居全球產(chǎn)能第三位。

中藍晨光在芳綸Ⅱ及其纖維和雜環(huán)芳綸Ⅲ及其纖維的研究開發(fā)方面取得了重要進展，在國內(nèi)芳綸纖維研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。通過對連續(xù)聚合和高速干濕法液晶紡絲關(guān)鍵技術(shù)難題的攻克，經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)及積累，雜環(huán)芳綸Ⅲ纖維也已經(jīng)實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，在一些型號的武器上成功取代進口芳綸纖維，實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

來源：中國化工信息周刊