米乐m6登录米乐平台-有一手生产加工、定做多种聚乙烯板材

  超高分子量聚乙烯纤维简称UHMWPE纤维，别名又叫做高强高模聚乙烯纤维，是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯。一般的粘均分子量在150万以上，重均分子量在300万以上。

  它和碳纤维、芳纶合称为“世界三大高科技纤维”。超高分子量聚乙烯纤维是世界上最坚强有韧性的纤维，目前已工业化纤维材料中比强度和防弹性能最高的纤维，具有超高强度、超高模量、低密度、 耐磨损、耐低温、耐紫外线、抗屏蔽、柔韧性好、冲击能量吸收高及耐强酸、强碱、非物理性腐蚀等众多的优异性能。用俗话说就是：“轻薄如纸，坚硬如钢”，强度是钢铁的15倍。鉴于其质轻、高强、比能量吸收高等特点，已逐步取代芳纶纤维，成为个体防弹领域的首选纤维，是目前制造防弹衣的主要材料，成为占领美国防弹背心市场的主要纤维。

  超高分子量聚乙烯简称为UHMWPE，是由乙烯聚合而成，生产的全部过程与普通HDPE的生产程相类似，都是采用齐格勒催化剂在一定条件下使乙烯聚合而成。

  国内超高分子量聚乙烯多以第三代Ziegler-Natta催化剂为主，目前国内掌握核心技术的有三家，分别是上海化工研究院有限公司、中国科学院上海有机化学研究所及新增的中玺新材料（安徽）有限公司与北京化工大学合作的技术。中国超高分子量聚乙烯的生产技术方法为，采用聚合方法在反应釜内加入催化剂和乙烯，通过聚合反应获得超高分子量聚乙烯，主要工艺流程包括催化剂制备，催化剂与乙烯聚合，汽提沉淀、干燥等环节，沉淀过程中有溶剂回收环节，干燥过程中有水蒸气抽真空环节。

  工业化生产 UHMWPE 纤维的冻胶纺丝-超倍拉伸法根据所采用的溶剂不同分为干法和湿法两种工艺路线。干法产品强度高、质量稳定，属于高端产品，国内仅少数企业在使用干法路线；湿法属于中低端产品，现阶段国内大部分 UHMWPE 纤维生产厂商采用湿法路线。整体呈现中低端产能富余、高端产能紧缺的情况。

  上世纪30年代有人最早地提出了有关于超高分子量聚乙烯纤维的基础理论。帝斯曼于1979 年采用干法凝胶纺丝技术，制备出了超高分子量聚乙烯纤维。20 世纪 80 年代～90 年代，荷兰帝斯曼、美国霍尼韦尔、日本东洋纺等企业分别实现了该纤维的产业化生产。目前，世界上最大的UHMWPE原料生产厂商是赫斯特集团的TICONA公司，第二是美国蒙特尔公司，其后是荷兰DSM。

  我国超高分子量聚乙烯纤维的发展起步相对较晚，在20 世纪 80 年代初，由东华大学、中国纺织科学研究院率先进行了一系列的关键技术的突破，2001年将超高分子量聚乙烯纤维作为国家科技重点发展的高科技项目，2005 年，以同益中、湖南中泰、宁波大成为代表的国内超高分子量聚乙烯纤维公司实现技术突破后，UHMWPE 纤维行业良好的未来市场发展的潜力和经济的效果与利益吸引多家企业投资，国内新建了数十条 UHMWPE 纤维生产线，形成了较为完善的规模化生产能力。比如成立山东爱地（DSM合资公司），陆续建成了7条UHMWPE纤维生产线年起，国家发展改革委设立高技术纤维专项扶持计划，超高分子量聚乙烯纤维规模由百吨级迈上千吨级；此后经过十年迅速增加，目前已成为UHMWPE纤维生产量第三大国。

  目前，我国是世界上最大的防弹衣生产国家，防弹衣的材料技术一直在慢慢的提升，水平也位居前列。在全球近200个国家和地区中，能独立完成从防弹衣原料研发到制作生产完工全套流程的制造国仅有三个，分别是美国、中国和荷兰。

  1. 优良的力学性能：在线性密度相同的情况下，超高分子量聚乙烯纤维抵抗拉伸的强度是钢丝绳的15倍。比同为“世界三大高科技纤维”之一的芳纶高百分之四十，比优质钢纤维和普通的化学纤维高10倍。与钢、E玻璃、尼龙、聚烯胺、碳纤维和硼纤维相比，其强度和模量比这些纤维都高，在相同质量的材料中强度最高。

  2. 优良的耐冲击性能：超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能，它在变形和塑形过程中的吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比同为“世界三大高科技纤维”的芳纶纤维、碳纤维都高。与聚酰胺、芳族聚酰胺、E玻璃纤维、碳纤维、芳纶相比，超高分子量聚乙烯纤维比冲击总吸收能量还要高。

  3. 优良的耐磨性能：将超高分子量聚乙烯纤维与碳纤维、芳纶纤维的增强塑料摩擦系数比较，超高分子量聚乙烯纤维的耐磨性和弯曲疲劳度远高于碳纤维和芳纶纤维。所以它的耐磨性能比其他高性能纤维更加优良。还由于它的耐磨，耐弯曲性能优越，所以它的加工性能也比较优越，容易制作成为其他复合材料和织物。

  4. 耐化学腐蚀性：超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一，化学性质较为稳定，大部分的化学物质都不容易腐蚀它，只有极少数的有机溶液可以将它轻度溶胀，而且它的力学性能损失小于百分之十。将超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维进行在不同化学品介质中的强度保留率作比较。超高分子量聚乙烯纤维的耐腐蚀和抗老化性能明显高于芳纶纤维，它在酸、碱、盐中的性质结构特别稳定，只有在次氯酸钠溶液中强度有所损失。

  5. 良好的耐光学性：因为超高分子量聚乙烯纤维的化学结构稳定，所以它的耐光性也是高科技纤维中最优越的。芳纶纤维不耐紫外线，只有在避免阳光直接照射的情况下使用。将超高分子量聚乙烯纤维与尼龙、高模量和低模量的芳酰胺作对比，超高分子量聚乙烯纤维的强度保留率明显高于其他纤维。

  6. 其它性能：超高分子量聚乙烯纤维还拥有非常良好的疏水性能、耐水耐湿性能，电绝缘性能和较长的曲折寿命。其耐水和耐低温性能突出，比重较小，是唯一能漂浮在水上的高科技纤维，还是一种比较理想的低温材料。

  缺点：熔点较低。在对其工艺流程中温度不能超过130℃，否则就会因为超高分子量聚乙烯纤维之间分子链间作用力较弱的原因，使其发生蠕变现象，减短常规使用的寿命。超高分子量聚乙烯纤维上不存在染基团，使其浸润性差，染料很难渗透到纤维内部，导致它的染色性差，这些缺点影响了它的应用领域的范围。

  1. 国防领域：由于该纤维的耐冲击性能好，比能量吸收大，在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料，如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌等，其中以防弹衣的应用最为引人注目。利用其介电常数低、介电损耗低、声呐透过率高等性能，应用于天线整流罩、导弹罩、雷达防护外壳罩等方面。它具有轻柔的优点，防弹效果优于芳纶，现在已经成为占领美国防弹背心市场的主要纤维。另外超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值U/p是钢的10倍，是玻璃纤维和芳纶的2倍多。国外用该纤维增强的树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强的复合材料头盔的替代品。从国际方面来看，UHMWPE 纤维 70%用于防弹衣、防弹头盔、军用设施和设备的防弹装甲、航空航天等军事领域，而目前我国军用占比仍然很低，未来高端军用 UHMWPE 纤维应用有望快速增长。

  2. 航空领域：在航天工程中，由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好，适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索，取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳索，其发展速度异常迅速。

  3. 工业领域：工业上，该纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等；建筑方面能用作墙体、隔板结构等，用它作增强水泥复合材料能改善水泥的韧度，提高其抗冲击性能。由于其具有优良的耐磨性、耐冲击性，它在机械制造业中得到普遍应用，可制作各种齿轮、凸轮、叶轮、滚轮、滑轮、轴承、轴瓦、轴套、削轴、垫片、密封垫、弹性联轴节、螺钉等机械零部件。

  超高分子量聚乙烯可打造装煤、石灰、水泥、矿粉、盐、谷物等等粉状文件的拖斗、料仓、滑槽的衬里，因为它存在优良的自润滑性、不粘性，可使上述粉状文件对于储运设施不发生粘附景象，保障稳固保荐。

  超高分子量聚乙烯用来流砂等的液体保荐管道，与其他管道相比突出性能表现在：与竹管相比寿数提高18倍，利息降至1/25，与锦纶管相比寿数提高3倍，利息降至1/8。在保荐时，管内屏障比非金属管小25%，大幅度的提升了保荐频率。

  在滑槽、铲斗和矿石舱室的内衬等范围，遇到寒冷潮湿天气，物品就会解冻在非金属上，而采纳高分子聚乙烯板材则决不会，从而大大缩小了卸货成本。在散装车船的自卸漏子上内衬一层高分子聚乙烯板材后，匀称卸货工夫由本来的16～20h缩小到8h。

  绳索、缆绳方面的应用：用该纤维制成的绳索、缆绳、船帆和渔具适用于海洋工程，是该纤维的最初用途。普遍用于负力绳索、重载绳索、救捞绳、拖拽绳、帆船索和钓鱼线等。该纤维制成的绳索，在自重下的断裂长度是钢绳的8倍，是芳纶的2倍。该绳索用于超级油轮、海洋操作平台、灯塔等的固定锚绳，解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀和尼龙、聚酯缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂，需经常来更换的问题。

  体育器材用品：在体育用品上已经制成安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等，其性能较传统材料为好。

  用作生物材料：该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和整形缝合等方面，它的生物相容性和耐久性都较好，并具有高的稳定性，不会引起过敏，已作临床应用。还用于医用手套和其他医疗措施等方面。

  UHMWPE纤维是我国技术创新和国家发展重点的材料之一。我国规模化生产日益成熟，但仍存在生产所带来的成本高、技术创造新兴事物的能力弱等问题，急需培育和开发新应用领域，以提升产品的国际市场竞争力。在中国超高分子量聚乙烯细致划分领域消费中，板材及异型材领域相对成熟，发展相对来说比较稳定，一直是中国超高分子量聚乙烯最大的应用领域，其次是管材、隔膜和纤维。下游能应用在缆绳、渔网、劳动保护用品、人造骨骼、军工用品等领域，应用领域较传统聚乙烯品种高端。

  所以从近几年开始，中国已经在加速化工品的结构性失衡修正，提升高端产品结构及占比，其中超高分子量聚乙烯是重要的代表性产品。由于超高分子量聚乙烯其优异的材料特性，导致很多企业纷纷入局，产业规模正在快速提升。2022年新增了最少2套装置，2023年预期将会新增超过6套装置。2023年新增的装置，总计生产规模将会超过31万吨，如果该6套装置全部投产，中国超高分子量聚乙烯总体生产规模将会达到54万吨/年左右，增速达到惊人的133%。2023年代表性的新增装置有：中玺新材料(安徽)有限公司、中国石化天津南港乙烯、安徽丰达新材料有限公司、联泓新材料科技股份有限公司、湖北昱泓高新材料科技有限公司二期和山东裕龙石化有限公司。

  截至2022年底，中国超高聚乙烯市场规模23.36万吨，产量在16-17万吨不等，进口了超过12万吨，基本无出口，所以2022年中国超高分子量聚乙烯的表观消费量已超越28万吨。由于超高分子量聚乙烯优异的材料特性，被定义为高端新材料产品。根据过去几年的表观消费量增速来看，中国超高分子量聚乙烯消费总体规模年均呈现8%以上速度增长，远超中国经济稳步的增长速度，也快于中国聚乙烯的上涨的速度。

  超高分子量聚乙烯具备优秀能力的材料特性，下游应用十分广泛，也是中国高端新材料的主要代表。但是技术突破不代表消费市场也在突破，中国超高分子量聚乙烯规模的爆发式增长，一方面将会造成产业供需矛盾的仅以恶化，产业周期缩短；另一方面，产业规模增长但技术没办法实现突破的前提下，下游消费市场将不会出现更快的增速，也将进一步加剧市场的供需矛盾。第三，中国超高分子量聚乙烯或将在短期内实现出口，特别是在东南亚市场制造业升级的大趋势下，对于高端新材料的消费需求在迅速增加，或将在未来5年时间内缓解国内的供需矛盾。

  国产 UHMWPE 纤维主要被用于制备绳索产品，而用于制备防弹头盔、防弹衣的高端 UHMWPE 仍需依赖进口。同时随着国内 UHMWPE 纤维性能的提升，国产替代将带动行业增速上行。

  同益中产品已应用于我国单兵装备、航空航天、海洋工程、舰艇缆绳等关键领域，成功实现了进口替代。

  东华大学化学纤维研究所的科研成果使我国将这种超高强度纤维应用于“神舟”飞船的回收系统 ，其开发的UHMWPE纤维产品大范围的应用于防弹、头盔等国防军工领域，同时，东华大学开发了高浓度原液纺丝技术，建成单线t的生产线，使我国成为继美国、荷兰之后拥有自主知识产权生产UHMWPE纤维的国家。

  宁波大成至2009年底已形成年产高强聚乙烯纤维1500t，防弹衣、防弹头盔20万套，各类防弹装甲板材300t，防切割手套600万双，高强度绳索300t，高性能复合材料用基布200t的生产规模，其产品大部分用于出口。

  湖南中泰研制开发UHMWPE纤维，已建成千吨级的UHMWPE纤维和UD材料工厂。

  中纺投资发展公司和浙江耀江集团，改变了以前主要靠引进美国冻胶废丝进行后加工而生产出合格丝的状态，经过改进和学习研究，现在该公司能够从制备聚乙烯溶液开始到生产出性能优异的成品丝，具有整套的合理的生产工艺。

  杭州东南化纤有限公司与东华大学合作，开发了碳纳米管增强的超强聚乙烯纤维，在某些特定的程度上改进了原纤维的耐热性、抗蠕变性和界面性能。

  杭州翔盛纺织有限公司、上海斯瑞聚合体科技有限公司、北京威亚高性能纤维有限公司等在高强聚乙烯纤维生产、开发方面也取得一定突破。

  4大应用领域！6大性能！剪不断还防弹的超高分子量聚乙烯纤维有何神奇之处？（各种矛盾之处。。。）