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超高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺及其芳纶纤维制备关键技术与生产装备国产化

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登记号:G20171553

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:纤维制造技术;纺织材料;

关键词: 高模量芳纶 超高分子量 PPTA 液晶纺丝 高压电网柔性间隔棒

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 超高分子量聚对苯二甲酰对苯二胺及其芳纶纤维制备关键技术与生产装备国产化
成果登记号: G20171553 学科分类: 纤维制造技术;纺织材料;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 高模量芳纶  超高分子量  PPTA  液晶纺丝  高压电网柔性间隔棒
推荐单位:

东华大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,实用新型专利,其他
简介: 点击查看
本项目属纺织科学技术领域。对位芳纶纤维是三大高性能纤维之一,是一种不可或缺的重要战略物质,我国进行了长达40多年的攻关,至今未国产化, 仍然依赖进口,严重威胁我国军事安全。 项目针对高模量芳纶制备的关键科学技术问题,开展系统研究,建立年产1000吨超高分子量PPTA树脂、年产1000吨高模量芳纶和年产5万件芳纶增强高压电网柔性间隔棒生产线,并实现装备和原材料国产化。 高分子量PPTA树脂是芳纶国产化的"瓶颈"。项目系统研究了PPTA树脂连续制备的关键科学技术问题,包括聚合诱导相转变、聚合反应规律及其影响因素、双螺杆螺纹结构设计与温度分布、溶剂回收与纯化等;以国产单体为原料,建立了年产1000吨连续聚合生产线,实现了超高分子量PPTA树脂的国产化,生产和质量稳定,比浓对数粘度达到9.2dl/g(国内外一般水平6.5dl/g)。 PPTA晶纺丝流体的粘度高,溶解脱泡过滤纺丝困难。项目系统研究了高粘度液晶流体纺丝及其高模量化的关键科学技术问题,包括高粘度均匀纺丝液制备、液晶流体过滤脱泡、液晶纺丝及高模量化凝聚态结构调控等;建立了年产1000吨液晶纺丝及高模量芳纶生产线,实现了高模量芳纶国产化,生产和质量稳定。产品经检测,强度21.6cN/dtex,模量794cN/dtex,性能达到杜邦公司K49水平。产品经过一大批企业应用,反应良好。 在超高分子量PPTA制备、高粘度液晶纺丝及高模量化凝聚态调控等单元关键设备研发的基础上,进行系统集成,结合自动化控制技术,实现了装备的国产化。 超高压电网因大风引起的共振"舞动"是世界难题。项目在国际上率先提出用柔性间隔棒防止导线在大风中共振"舞动"的新方法。项目根据柔性间隔棒的要求,研制了专用的芳纶牌号,攻克了柔性间隔棒设计制造和检测等一系列关键技术,开发成功了柔性间隔棒,经过一年多的应用表明,电网事故率大大下降,并制定了产品标准,正在进行大规模推广应用(现应用的刚性间隔棒约200万件,市场200亿以上)。 经专家鉴定,柔性间隔棒制备技术处于国际领先水平,芳纶制备整体处于国际先进水平。发表论文8篇,申请专利20件,其中授权5件。高模量芳纶及柔性间隔棒于2012年实现销售,产值达1.3亿,利润2804万元,税收2035万元,经济效益明显。正在筹备建设2万吨芳纶和20万件间隔棒生产线,产值将达到40-50亿。 高模量芳纶的国产化,为国防建设、航空航天、经济建设和科技进步等提供国产化的战略材料,结束依靠进口的局面。项目产品正在航母和舰艇、导弹、航空发动机、大型飞机、航空轮胎、防弹装甲、个人防弹、汽车轻量化、光纤增强等进行应用实验。 超高分子量PPTA、高模量芳纶及其装备和原材料的国产化,将为我国纺织产业的科技进步,芳纶产业的大规模发展,参与国际高技术纤维产业的竞争作出贡献。 超高压电网柔性间隔棒新技术,将为国际超高压电网防"舞动"提供一种效果良好的解决方案,对减少电网事故造成的巨大损失,对我国煤电转化输送的超高压电网建设具有重要的意义。
姓名: 陈辉 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: h.chen@dhu.edu.cn
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