高效率低成本的百吨级杂环芳纶项目
常规技术
本技术通过大丝束化、干湿法工艺提速,从纤度、速度上提升生产效率,高效率生产技术实施转化,通过规模化集成化设计,建成500吨级生产线,开发低成本杂环芳纶;与UHMWPE纤维相比,杂环芳纶耐高温、不蠕变。
特种纤维 碳纤维
中蓝晨光化工研究设计院
技术编号:T2017120119
成熟度:通过小试
来源地:中国
合作方式:其它
合作价格:面议
专利:
交付形式:整体方案
所属领域:航空航天,电子信息

、技术背景

杂环纶最早是由俄罗斯在上世纪70年代开发,形成了从SVM、APMOC到RUSAR的一系列杂环芳纶产品,生产规模形成千吨级,是俄罗斯核心的军工先进材料,为其军工装备提供了强有力的发展支撑。通过应用开发工作,形成纤维、织物多系列产品,应用形式从原先的缠绕复合材料走向多元化。
在我国目前已经量产的特种纤维中,杂环芳纶是综合性能最好的,达到甚至超过T700级碳纤维强度水平,超过芳纶II30-50%,与UHMWPE纤维相比,杂环芳纶耐高温、不蠕变。所以,杂环芳纶不仅可以与抢占碳纤维的部分市场,用于航空航天结构复合材料,也可以用来开发防护、抗冲击方面的高端需求。

二、技术介绍
近几年,本司在通过大丝束化、干湿法工艺提速,从纤度、速度上提升了生产效率,单纺位产能10倍级增长,形成了低成本杂环芳纶技术,授权6项专利。

本项目创新点:将高效率生产技术实施转化,通过规模化、集成化设计,建成500吨级生产线,开发低成本杂环芳纶,将成本降到800甚至500-600元/公斤,实现这一优质新材料的大面积军民市场应用,从1到10。

三、应用影响
杂环芳纶的四大应用市场:
其一是缠绕复合材料:目前已经形成批量应用。相信随着材料低成本化,今后将在战术型号上形成规模应用,并在民用领域扩大应用量。
其二是结构透波材料:杂环芳纶结构、透波、绝缘、防护功能一体化的特点,在航天、航空、兵器、电子的多个军工领域、多个型号上开展应用项目。目前年销量为百吨级,以细旦丝为主。
其三是高强绳索、线缆:因为芳纶的轻质柔韧并且耐高低温、抗蠕变特点,正在和相关单位开发其应用,包括中船重工对大载荷系留绳、阻拦索的需求、北京卫星厂对太阳翼绷弦材料的需求以及民用市场高强力缝纫线的需求。
其四是防护制品方面:与总后军需所、公安部第一研究所等单位开展了系统的杂环芳纶个体防护应用研究工作。用UD布做的防弹衣成为行业内最轻、最薄的防弹衣,公安部一所将之命名为“金蝉甲”;防弹头盔考虑了成本因素,用了部分杂环芳纶,定型的“15盔”比“03盔”防弹防破片能力得到大幅度提升,V50从610增加到650,并且凹陷很小。在2015年九三阅兵式上亮相,在2016年武警部队试点装备。8月4日,军方对15盔的需求已经通过采购信息网公布,定购量在35万顶以上。今后单兵头盔还需要进一步提高指标,杂环芳纶的使用比例将进一步加大,并且在舰船、坦克装甲领域也将得到拓展应用。防弹市场将成为杂环芳纶最大的应用领域,只要做好低成本化工作,杂环芳纶必将成为防弹装备用材料的又一里程碑。
以上四大应用市场,应用领域、应用形式和功能需求存在不同,目前最大的市场量在防弹领域。仅防弹头盔一项,即达到百吨级需求量。军需所在2015年末即提出了百吨级生产线建设的建议,际华集团在今年5月发函,希望与我们加强战略合作,加强杂环芳纶纤维的工程化开发和应用。
目前,我国用于武器装备的高端芳纶材料需求占比约10%,每年超千吨,国外该类产品对我国实行禁运,供需缺口巨大。未来,随着杂环芳纶在我国新一代武器装备中的深入应用,将推动我国军警用装备产业供给结构向中高端升级,市场容量巨大,经济与军事效益显著。预计芳纶Ⅲ需求量将井喷式增长,到2022年,需求将超500吨/年,实现年收入5亿元以上、利润超8000万元,保持年均30%的增长速度。
四、产业规划
根据市场急需,扩大生产规模;
计划未来总投资2.5亿元,建设500吨级生产线; 

整个工程建成后,可实现销售收入5亿元以上。
五、营销策略
和军、警、民各应用领域最强的单位形成产业联盟,绑定式销售,控制这一关键材料的去向。以军工“一条龙”项目的思路,促进产业应用。以制品形式在一带一路国家形成外贸销售。


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