第34卷第5期 2017年5月
吉林化工学院学报
JOURNAL OF JILIN INSTTTUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号：1007-2853(2017)05-0014-06
Vol.34 No.5 May-2017
聚丙烯睛系异型纤维国产化进展及发展趋势
姜纪刚，国桂荣
（吉林化纤集团有限责任公司，吉林吉林132015）
摘要：总结归纳了国际PAN基碳纤维发展的历史，对碳纤维发展历程进行了分析解读.研究表明，随着以二甲基亚矾为溶剂的丙烯睛溶液聚合、湿法纺丝制备碳纤维原丝关键技术的突破，确立了高性能PAN 碳纤维国产化发展正确的技术方向，实现了国产高性能碳纤维制备技术的转型升级，奠定了十余年来碳纤维国产化高速发展的技术基础，支撑了碳纤维高性能化系列产品与技术的持续研发，由此形成了以二甲基亚矾原丝技术为主体、硫氰酸钠和二甲基乙酰胺等技术共同发展的国产碳纤维技术体系.分析了国产化技术与产业存在的问题，对国产高性能PAN碳纤维技术研发与产品体系建设发展提出了几点建议关键词：PAN基碳纤维；国产化技术；发展趋势；发展建议
中图分类号：TS15
文献标志码：A
DOl:10.16039/j.cnki.cn221249.2017.05.004
高性能碳纤维（CF）的问世"，标志着材料发
展史上的文一突破.作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是先进复合材料最重要的增强材料，它所具有的高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗辐射、导电、传热、减震、降噪和相对密度小等一系列优异性能，为航天、航空、海洋开发、新能源开发等高技术群，以及化工、医疗、体育器材、纺织机械、汽车制造等新工艺、新技术的建立，提供了性能优异的高科技纤维，已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等3].因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表，为世人所瞩目.碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面，发挥着非常重要的作用，对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代地有重要意义，对国防军工和国民经济有举足轻重的影响.
1高性能碳纤维国际现状分析
从纺丝液制备工艺上日本东丽、东邦和美国鼠特公司采用的一步法工艺[2-3]，而美国赫氏公
司则是二步法工艺的代表企业；日本东丽和美国贰特公司是有机溶刹法的典型代表4：目本东邦和美国赫氏公司则是无机溶剂法的典型代表： PAN基碳纤维制备的核心是原丝制备技术[5-6] 经过长期的技术研发与工程化实践，逐渐形成了 PAN溶液湿法纺丝和干湿法纺丝两种原丝制备工艺，日本东丽具有湿法和干湿法纺丝工艺，美国赫氏具有干湿法纺丝工艺，其他公司为湿法纺丝
工艺[7] 1.1
建立起碳纤维技术与产品系列
碳纤维主要应用于航空航天、体育休闲用品和工业领域，需求量比例分别占20%、20%、 60%8]（表1），随着交通运输、工程机械、建筑工程和能源等领域对碳纤维复合材料需求的增加，工业领域将继续保持其碳纤维应用最大市场的地位.2010年全球碳纤维产能约8万t.其中小丝束 55950t，大丝束24050t.预计2010~2014年间，全球碳纤维产能将以8.5%的年增长率增长[9.到 2014年碳纤维产能达到11万t左右，其中药7万t 为小丝束，4万t为大丝束（表2）10]而全球碳纤维需求预计7~8万t左右，其中的70%左右将应用于工业领域.预计到2020年世界碳纤维需求将达到每年14万吨[11]
收稿日期：2017-03-07
作者简芳数据（1969-），男，吉林省吉林市人，吉林化纤集团高级工程师，主要从事化纤工艺方面的研究