问题描述

目前国内对位芳纶已实现产业化生产，但生产规模小、成本高、诸多应用关键技术仍未完全掌握，无法形成质量稳定的应用产品，尚未能在重点领域实现规模化应用，特别是军用高端对位芳纶缺乏，高强型（美国杜邦KM2）和高模型（美国杜邦K-49AP）等高端产品仍需国外进口。开发高强型（美国杜邦KM2）和高模型（美国杜邦K-49AP）等高端产品制备及应用技术，解决“卡脖子”问题，替代进口；提升单线生产规模、降低成本。关键指标：高模型，拉伸模量≥110GPa，强度≥18cN/dtex，断裂伸长率≥1.5%；高强型：拉伸强度≥22cN/dtex，断裂伸长率≥3.6%。

问题背景

对位芳纶具有高强、高模和耐高温，同时还具有耐磨、阻燃、耐化学腐蚀、尺寸稳定等优异性能和功能，广泛应用于橡胶、光缆、防护、摩擦密封、复合材料等领域，在许多行业有着广阔的发展前景。对位芳纶最突出的性能是高强度和高模量，其强度是钢的3倍、强度较高的涤纶工业丝的4倍；初始模量可达414~1019cN/dtex，是涤纶工业丝的4~10倍、聚酰胺纤维的10倍以上。另外，它的稳定性很好，在150℃下收缩率为零，在高温下仍能保持较高的强度，如在260℃温度下仍可保持原强度的65%。对位芳纶最初由美国杜邦公司研制成功，并于1973年实现了工业化生产，产品注册商标为Kevlar®，目前已经发展到数十个品种。国外对位芳纶主要生产企业包括美国杜邦、日本帝人、韩国科隆、韩国晓星等。近年来我国对位芳纶产业发展迅速，国产对位芳纶已在高温过滤、防护材料、密封材料、线缆增强、轮胎、橡胶制品、电子通讯器材等领域得到广泛应用，但在部分高端领域，如航空航天及国防军工等领域与国外产品相比尚缺乏竞争力，在一定程度上制约了我国航空航天及国防军工事业的发展。我国从20世纪70年代开始研究对位芳纶，先后有多家企业机构进行对位芳纶中试和产业化开发，包括烟台泰和新材、苏州兆达、中蓝晨光、平煤神马等。

由于存在极高的制造技术壁垒和知识产权保护，芳纶及其下游产品的生产技术长期一直为国外的公司所垄断，相关产品长期以来处于禁运或高价进口状态，在技术与经济上受西方国家遏制，极大的限制了我国在卫星平台、运载火箭、大飞机、兵器舰船等国家重大工程建设及发展。

最新进展（截止问题发布年度）

目前国内对位芳纶产量约2000吨，国内主要生产企业为烟台泰和新材料股份有限公司和中蓝晨光化工有限公司，产品主要包括K29、K129、K49三种型号，主要应用于防弹、光缆、绳缆、体育用品、汽车等领域。与美国杜邦公司和日本帝人株式会社的产品相比，目前国产纤维的强度、模量、延伸率、离散性和工艺性等关键性能，还有较大差距。具体表现在：①国内产品差距较大，产品性能及稳定性不如国外，600D以下规格产品市场认可度不高，高模量的高端产品还未实现国产化水平。②技术水平存在不小差距，国内纺丝速度最多500m/min，而国外已达800m/min，且工艺稳定性有待提高。③产业规模差距较大，国际上对位芳纶总产能约为 7.6×104吨/年，开工率约为70%-80%。

对位芳纶关键基础性科学问题尚未深入研究，制约着产品向更高性能发展；生产的关键设备目前只有美国、日本和欧洲公司能够生产，国际形势的变化使国外有可能对生产对位芳纶及其它高性能纤维的关键设备采取封锁和禁售，从而制约了国内对位芳纶行业的发展。由于高强、高模对位芳纶产品刚实现产业化，国内认知及市场开拓尚未打开，国内产能也未得到完全释放，其相关上下游产业链需要深入挖掘，进一步加大产品市场开发力度。芳纶原料供应紧张。间位芳纶的主要原料为间苯二胺和间苯二甲酰氯，对位芳纶的主要原料为对苯二胺和对苯二甲酰氯。从历史上看，我国酰氯和二胺均出现过因供应紧张而价格飙涨的情况，日益严峻的安全环保形势是导致原料供应紧张的主要原因。硝化反应是传统工艺，在“响水3•21”事故之后，市场间苯二胺供应商减少，且安全生产受到严格监管，如何保障芳纶原料的供应安全成为摆在主要芳纶厂家面前的一个严肃话题。目前只有两家龙盛和杜邦在做，目前国内最先进的龙盛也是用的管道连续技术,依然有较大的爆炸风险。方圆是第一家突破了本质安全工艺，采用微反应器是其核心专利,最核心优势是没有任何爆炸风险。

重要意义

对位芳纶纤维是重要的国防军工材料、性能优异的橡胶补强和骨架材料，在国内国防军工用防弹材料、光通讯、高端车用制品、增强复合材料有着巨大市场需求。加强对位芳纶自主创新能力，形成差别化产品系列，填补国内高端产品空白，降低生产成本扩大规模化应用，提高产品附加值，同时满足国防军工需要。国外对外芳纶企业加快技术创新和全球产业布局，不断扩大其在低成本生产和高端应用领域的优势。对外芳纶产业的发展有助于构建国际竞争竞争新优势，对于引领材料工业升级换代，保障国家国防建设具有重大意义。