十氢萘，煤油，白油，矿物油
主要萃取剂
汽油，低聚烃，卤代烃，苯及其衍 生物
PE冻胶纺工艺关键
浓度：3%
- 10%
采用双螺杆帮助溶解和脱泡 用特殊的凝固浴解决并丝问题
分多级达到40倍以上拉伸
溶剂及萃取剂回收分离
高强PE的工业生产
主要生产国：
荷兰，美国，日本，中国
产量：
目前约4000吨/年，供不应求
存在的问题和今后的工作
进一步提高国产高强PE的强度和
均匀性
研究提高纤维抗蠕变能力的技术 提高纤维的使用温度 进一步降低单丝纤度
结束语
从国防科技发展的战略高度出发，开发
高强高模纤维刻不容缓；
我国已有开发高强纤维的基础，迄今高
强PE和碳纤维已经工业化，有待于开发
其下游产品；芳纶纤维及其制品、PBO纤
维等的生产技术尚属开发阶段。
200-300 1.8
碳纤维
按用途分：
作烧蚀材料
（主要为粘胶基碳纤维）
作结构材料
（主要为聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤 维）
高强PVA纤维
高分子量原料，采用冻胶纺丝，超
拉伸技术
湿纺加硼交联技术
PBO纤维
强度、模量比芳纶高出近一倍
日本东洋纺已开始产业化进程
聚对亚苯基苯并双恶挫纤维（分子式见
化纤研究所提供
国产和进口PE纤维性能比较
生产厂 强度
(cN/dtex)
DSM 联信
同益中 大成
中泰
26.59 24.41 24.89 1039 926 2.82 2.77 1297 2.39
22.59 22.57 881 3.14 862 2.99
模量
(cN/dtex)
伸长 (%)
国产和进口纤维截面SEM照片
强度 模量 (Gpa) (Gpa) 2.8 2.8 5.5 3-7 2.1 132 69 280 160 46
密度 熔点 (g/cm3) (℃) 1.44 1.4 1.59 0.98 1.32 560* 270 650* 140 245*
芳杂环纤维 PBO Torayca Kuvaion
Dyneema 3.4
高强高模纤维
材料学院化纤研究所
刘兆峰
关于高强高模纤维
高强高纤维目前尚无确切的定义 强度：
2GPa以上
模量：
50GPa 以上
主要的高强高模纤维
碳纤维
芳纶纤维
高强高模聚乙烯纤维 其它纤维
工业化高强纤维及性能
纤维种类 对位芳纶 聚芳酯 高强 PE 碳纤维 高强 PVA *
为分解温度
商品名 Kevlar Vectran
东华大学是最早参与研究的单位之
一，有自主的知识产权
目前准备开发芳纶纸
高强高模PE纤维
原料：分子量150-600万 采用冻胶纺丝，超拉伸技术 纤维具有部分伸直链结构
冻胶纺丝主流程
纺丝
溶解 脱泡 挤出成型 冻胶丝络筒
拉伸
凝固集束 萃取 卷绕 Nhomakorabea干燥
超倍拉伸
PE冻胶纺溶剂及萃取剂
主要溶剂
下图）
芳纶纤维
聚对苯二甲酰对苯二胺
通过液晶纺丝方法制成
分子链伸直平行排列 结晶度很高
芳纶的主要用途
复合材料增强
防弹材料
光缆、电缆加强材料 其他特殊用途
芳纶生产销售现状
已有30年的工业化历史 主要生产国：美国，日本，荷兰
目前世界市场供不应求
我国芳纶发展的情况
我国开发芳纶已有20年
防弹UD是无纬复合材料
0° 层 90° 层
UD的组成
热熔PE层 UD 0°, 90° UD 0°, 90° 热熔PE层
面密度：145 g/m²
UD截面扫描电镜照片
我国高强PE技术的特征
采用白油或矿物油 凝固浴采用独特的配方，解决了并
丝问题
各生产厂有自己的知识产权 所有的生产厂，技术均由东华大学