第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)

1、定義

芳綸漿粕是聚對苯二甲酰二胺漿粕（即對位芳酰胺漿粕），表面呈毛絨狀，毛羽豐富，粗糙如木材漿粕，可作為石棉的替代品用于摩擦密封材料，高性能耐熱絕緣紙及增強(qiáng)復(fù)合材料。

2、性能特點(diǎn)

芳綸漿粕的密度為1.41-1.42g/cm3,表面毛羽豐富，纖維沿軸向劈裂原纖化成針尖狀，使其具有較大的比表面積，一般在6-12m2/g，它還具有分散聚合性能好，韌性優(yōu)異的特點(diǎn)。毒性試驗(yàn)表明：芳綸漿粕不會給生產(chǎn)者和用戶造成值得注意的健康危害。

第二節(jié) 行業(yè) 發(fā)展歷程

1972年美國杜邦公司首先推出了高性能材料Kevlar商用纖維，即PPTA纖維，我國稱為芳綸1414，其分子結(jié)構(gòu)上的酰胺基團(tuán)被芳環(huán)分離且與苯環(huán)形成丌共軛效應(yīng)，內(nèi)旋位能相當(dāng)高，分子鏈節(jié)呈平面剛性伸直鏈，使其具有很高的拉伸強(qiáng)度(僅次于玻璃纖維、石墨纖維和PBI纖維)、優(yōu)異的耐熱性和韌性，同時(shí)還有良好的耐強(qiáng)堿性、耐有機(jī)溶劑和耐漂白性能以及抗蟲蛀和霉變，因此，盡管開發(fā)芳綸的初衷是用于航天工業(yè)，但現(xiàn)已廣泛用于消費(fèi)紡織品和產(chǎn)業(yè)用紡織品，PPTA纖維的產(chǎn)品規(guī)格也走向多樣化、差別化。

芳綸漿粕纖維正是近年發(fā)展起來的PPTA差別化產(chǎn)品，它是2O世紀(jì)8O年代初美國杜邦公司首先開發(fā)出的一種高度分散性的原纖化的PPTA產(chǎn)品，它的興起主要是作為石棉的理想替代纖維而與玻璃纖維及炭纖維競爭于密封材料、增強(qiáng)材料及摩擦材料等領(lǐng)域，隨著歐美等地區(qū)開展禁止使用石棉的環(huán)境保護(hù)運(yùn)動后，PP—TA—Pulp得到迅速發(fā)展，如荷蘭AKZO公司的Twaron—Pulp1099、日本帝人公司的Technora—Pulp等。

第三節(jié)上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 分析

芳綸漿粕以化學(xué)試劑為主要原材料進(jìn)行制備，以下就以化學(xué)試劑為上游進(jìn)行 分析 。

1、化學(xué)試劑 行業(yè) 發(fā)展特點(diǎn)

傳統(tǒng)的化學(xué)試劑被稱作“通用試劑”。這表明：化學(xué)試劑的應(yīng)用極其廣泛。但隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，這類試劑的通用性逐漸喪失；而且不能滿足日益增長的各方面需要。因此，當(dāng)前新的試劑不斷應(yīng)運(yùn)而生，它們具有以下的特點(diǎn)。

1）門類眾多

就大類言，則有生化試劑、環(huán)境 分析 試劑、臨床診斷試劑等。如細(xì)分之，則生化試劑又可分為氨基酸、酶與輔酶、碳水化合物、核苷酸、藥物代謝物、興奮劑、腦科學(xué)用試劑、生物分子學(xué)用試劑、基因 分析 試劑、重組劑、測序劑等小類。環(huán)境 分析 試劑則有水質(zhì) 分析 試劑、殘留農(nóng)藥 分析 試劑等。其中 分析 二惡英(多氯二苯并－對二氧雜環(huán)己烷)就有32種。臨床診斷試劑則有活體診斷輔助試劑、腎功能試劑、肝功能試劑等。以上是根據(jù)應(yīng)用目的而劃分的。如按應(yīng)用技術(shù)分類，則又有色譜試劑、電泳試劑等大類。屬于新門類的試劑都是專用試劑，缺乏通用性。

2）本身就是高科技產(chǎn)品

技術(shù)含金量高，大多為高新尖科技服務(wù)。

3）質(zhì)量要求高

如鄰甲苯不含間甲苯、對甲苯等異構(gòu)體。手征性試劑的主成分應(yīng)≥95%。色譜試劑應(yīng)附有紫外吸收數(shù)據(jù)。因此其技術(shù)規(guī)格的數(shù)據(jù)比通用試劑要多得多。

4）包裝特殊

(1)包裝單位很小，一般以mg計(jì)。如有的二惡英品種僅1mg。(2)有特殊要求，如須充氮?dú)庖苑酪蚧烊肟諝舛鹧趸冑|(zhì)；或須有特殊的冷凍附加裝置。如試劑級酶有保持-0℃(低于0℃)或-20℃的規(guī)定，此外，倉儲要求也有嚴(yán)格規(guī)定。

3、新試劑開發(fā)是市場競爭的必然趨勢

一個試劑生產(chǎn)廠或公司如果墨守成規(guī)、故步自封、無所作為，必將在激烈的市場競爭中被淘汰。因此，每個廠家無不狠狠抓住“創(chuàng)新”這條生命線。不斷開拓新的試劑門類，特別是可以運(yùn)用組合合成的成果，多、快、好、省地實(shí)現(xiàn)這一至關(guān)重要的戰(zhàn)略目標(biāo)。此外，高額利潤的回報(bào)也是不斷開發(fā)新試劑門類的動力。例如，Sigma公司生產(chǎn)的免疫毒素192－lgG-SAP100цg包裝單位售價(jià)高達(dá)2257.50美元。

化學(xué)試劑的應(yīng)用面極廣，它的開拓和創(chuàng)新在推動人類社會進(jìn)步事業(yè)中起著極其重要的作用，因此它的發(fā)展有著廣闊的空間。

4、開發(fā)新化學(xué)試劑的必備條件

1）必須擁有高素質(zhì)的人才

人才是根本。因此，化學(xué)試劑生產(chǎn)廠家不論大小，無不竭力羅致各種有用人才，而且是高素質(zhì)的，擁有博士學(xué)位的人才不在少數(shù)。否則無法勝任開拓新試劑的艱巨工作。

所謂“有用的高素質(zhì)人才”大致包括以下各類：

(1)具有遠(yuǎn)見卓識、通曉試劑發(fā)展趨勢的、能總攬全局的決策人才。

(2)具有銳敏觀察力的、能隨時(shí)捕捉新涌現(xiàn)的科技信息和市場動態(tài)的信息人才。

(3)具有開發(fā)新試劑能力、并能優(yōu)化合成工藝的專業(yè)人才。所謂“優(yōu)化”有兩層含義：既能貫徹“走可持續(xù)發(fā)展”的總方針，采用“綠色化學(xué)(greenchem-istry)”工藝；又能采用降低成本而保證質(zhì)量的最佳路線。

決策人才決定新開發(fā)的試劑的特色；開發(fā)專業(yè)人才決定其優(yōu)良的質(zhì)量；信息人才決定其“人無我有”的新穎性。兼具新、特、優(yōu)三性的試劑必能占領(lǐng)市場而出名。所謂“新、特、優(yōu)”是以“特”和“優(yōu)”作基礎(chǔ)的。

2）必須擁有開發(fā)新試劑必需的物質(zhì)條件

在國外，科技人員提出的購置新儀器的申請，都能得到迅速的批準(zhǔn)。

第四節(jié) 下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 分析

芳綸漿粕廣泛應(yīng)用于摩擦密封材料 行業(yè) ，以下就以摩擦密封材料為其下游進(jìn)行 分析 。

我國摩擦材料工業(yè)起步較晚，但發(fā)展很快。經(jīng)過20多年的改革開放歷程，我國摩擦材料 行業(yè) 無論在原料制備，產(chǎn)品生產(chǎn)，質(zhì)量檢測及設(shè)備研制等方面均取得了長足的進(jìn)步，基本形成了教學(xué)、科研、生產(chǎn)、流通較為完整的體系。企業(yè)總數(shù)已從“七五”末的60多家發(fā)展到現(xiàn)在的600多家，全 行業(yè) 近幾年的產(chǎn)量、銷售額、工業(yè)增加值和出口交貨值每年都以兩位數(shù)快速增長，呈現(xiàn)一派欣欣向榮景象。

我國擁有生產(chǎn)摩擦材料的原料資源優(yōu)勢和勞動力資源優(yōu)勢，國外對我國產(chǎn)品的認(rèn)可程度也在不斷提高，所以我國極有可能成為全球摩擦材料主要制造國之一。我國國內(nèi)現(xiàn)有摩擦材料生產(chǎn)企業(yè)約為600多家，銷售產(chǎn)值約100億人民幣，其中80％產(chǎn)品為汽車用制動器襯片，基本分為四大區(qū)塊：浙江杭州區(qū)塊（杭州杭城、杭州西湖、浙江杭萬等）；山東區(qū)塊（山東金麒麟、山東信義、山東雙連等）；河北故城區(qū)塊（河北星月等）；湖北棗陽區(qū)塊（湖北飛龍、棗陽等）。四大區(qū)塊生產(chǎn)的產(chǎn)品總產(chǎn)值約占全國75％以上，此外還有一些較著名的合資或獨(dú)資企業(yè)，如杭州泰明頓摩擦材料有限公司、石家莊泰明頓摩擦材料有限公司、輝門摩擦產(chǎn)品有限公司、霍尼韋爾摩擦材料（廣州）有限公司、乳山韓京摩擦材料有限公司等。

從供給情況看，國內(nèi)現(xiàn)在生產(chǎn)的摩擦材料其中70％產(chǎn)品為汽車用摩擦材料，全國本土生產(chǎn)的摩擦材料占70%，國外企業(yè)生產(chǎn)的摩擦材料占30%。本土需求摩擦材料占30%，國外需求的摩擦材料占70%，產(chǎn)值前50各生產(chǎn)企業(yè)中，外資企業(yè)占60%。摩擦與密封材料 行業(yè) “十一五”期間的發(fā)展目標(biāo)是：總產(chǎn)值平均每年遞增11.8%，2010年達(dá)到100億元。其中，摩擦材料80億元。出口交貨值平均每年遞增27.6%，2010年達(dá)到50億元。國內(nèi)產(chǎn)品的無石棉化進(jìn)程在不斷加快，2010年摩擦與密封材料的無石棉化率將分別達(dá)到80%和60%以上。到“十一五”末期， 行業(yè) 集中度提高20%以上，通過質(zhì)量管理體系認(rèn)證的企業(yè)比例為70%以上。在品牌建設(shè)方面，摩擦材料 行業(yè) 新增兩個自主知識產(chǎn)權(quán)的國際品牌，培育4到6家中國名牌企業(yè)。

第五節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1、液晶紡絲法

這是目前市場上出售的PPTA—Pulp如KelvarPulp、TwaronPulp等制備的主要方式。BladestEu]、SmithE等人采用PPTA—H2SO4液晶溶液進(jìn)行干濕紡絲制備PPTA長絲，經(jīng)特殊的切割設(shè)備切割成20mm長的短纖維再進(jìn)行原纖化叩解，使纖維的表面變得粗糙、毛羽化而形成PPTA—Pulp；后來發(fā)展了新方法，KodamaH．報(bào)道了將PPTA的各向異性硫酸溶液紡絲，經(jīng)凝固、水洗，得到含水量為200的纖維，然后將紆維在38kg／cm的加壓容器中保持5min，用旋風(fēng)分離器排放，制得長度為0．5mm～2mm、含水量>5的漿粕狀短纖維；杜邦公司的YangH．H．Ll又通過高速水流裝置，噴出1244m／min的高速水流，將干噴、濕紡的PP—TA長絲細(xì)化并斷裂成纖維，再經(jīng)收集、洗滌、中和，未干燥的纖維緊接著在水中淤化，再精制而成PPTA—Pulp。后兩種方法雖無需用機(jī)械的方法切斷長纖維，但需增加高壓容器(加壓達(dá)38kg／cm)或高速水流裝置(噴出的水流速度達(dá)1244m／min)，而且仍離不開以濃HSOt作溶劑，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重且過程復(fù)雜，且該方法在原纖化叩解過程中，對纖維的表面有所損傷，影響漿粕纖維的性能，但該方法制得的PPTA—Pulp性能穩(wěn)定，工藝成熟。

2、低溫溶液縮聚法

為了避免紡絲法制備芳綸漿粕技術(shù)中高腐蝕性的濃硫酸溶液紡絲和長絲切割或高速水流噴射等工藝，出現(xiàn)了低溫溶液縮聚法。YoonH．S．Ll"等人首先報(bào)道了在NMP(N一甲基砒咯烷酮)-CaC1一PY(吡啶)組成的溶劑體系中，PPDA(對苯二胺)和TPC(對苯二甲酰氯)進(jìn)行縮聚反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物的分子量達(dá)到一定程度時(shí)，由于PPTA是一種棒狀的剛性分子，在該體系形成液晶，這種液晶在攪拌器的攪拌下，棒狀的PPTA分子鏈沿著剪切的力場方向高度取向，與此同時(shí)，縮聚反應(yīng)仍在進(jìn)行，當(dāng)PPTA分子量大到一定程度時(shí)，反應(yīng)體系出現(xiàn)凍膠現(xiàn)象，如果停止對反應(yīng)體系的攪拌，體系產(chǎn)生凍膠，限制PPTA取向大分子鏈的運(yùn)動，使解取向過程變得異常困難，而膠體的硬度則隨著PPTA分子量的增加而增加，PPTA大分子鏈的取向就被保留在膠體之中，加入沉淀劑以后，凍膠體被破壞，原纖聚集狀聚合物析出，這種原纖聚集狀聚合物經(jīng)粉碎、中和、水洗而形成具有一定長徑比和比表面積的PPTA—Pulp。

第六節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

紡絲法工藝流程



直接法工藝流程

第七節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

中國紡織大學(xué)材料學(xué)院芳綸課題 研究 組在PPTA—Pulp的低溫縮聚工藝的 研究 中，發(fā)現(xiàn)在酰胺一無機(jī)鹽的反應(yīng)體系中加入某些二胺類第三單體，有加速縮聚反應(yīng)的效應(yīng)，且形成凍膠體后，有利于大分子的增長和堆砌，他們通過將所得到的預(yù)聚體取向結(jié)晶、相分離和原纖化制備了芳綸漿粕纖維；反應(yīng)單體PPDA和TCP在酰胺一無機(jī)鹽聚合溶劑體系中制得聚合物溶液，然后直接在水中或乙醇中沉淀，粉碎得到芳綸漿粕粒子，該聚合工藝簡單，但低特征粘度的聚合物溶液在凝膠化前被打成碎片，使最終成品的特征粘度只有2.0～3.5。

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