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耐光老化阻燃聚丙烯短纤维大容量制备关键技术及产业化项目通过鉴定
时间:2025-04-15 10:21:51    来源:中国纺织科技  

4月11日,中国纺织工业联合会在湖北省荆门市组织召开了由湖北博韬合纤股份有限公司、东华大学和江苏博韬新材料有限公司共同完成的“耐光老化阻燃聚丙烯短纤维大容量制备关键技术及产业化”项目科技成果鉴定会。鉴定委员会认为总体技术达到国际先进水平,其中耐光老化及高伸长低收缩协同优化技术达到国际领先水平。

聚丙烯纤维具备轻质、高强、疏水、耐腐蚀、易加工以及低成本等众多优点。由聚丙烯短纤维制成的土工布,是机场、高铁、高速公路等重大工程基础设施建设的必备材料。然而,传统土工布存在耐光老化性能欠佳、强度与韧性难以协调的问题,这致使其服役时间较短,甚至可能出现瞬时失效等状况,严重危及大型工程的安全并缩短其使用寿命。聚丙烯短纤维制备的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料(GMT)板材,是汽车内饰的重要构成部分。但传统 GMT 板材在加工过程中存在诸多弊端,诸如阻燃方式不环保、挥发性有机化合物(VOC)含量高、热收缩率大等,进而导致制品燃烧产物危害大、易变形开裂等问题,无法契合汽车行业对于绿色环保、尺寸稳定性以及装配精度的严苛要求。针对上述难题,项目致力于突破高品质聚丙烯短纤维的技术瓶颈,研发了超高伸长率耐光老化以及超低收缩阻燃聚丙烯短纤维,并研制大容量柔性化制备关键技术及装备,以此实现土工布用和车用聚丙烯短纤维的品质提升与产业化,减少我国对高端聚丙烯纤维的进口依赖。

项目主要创新点体现在:

材料体系创新成功研发钛锌紫外全屏蔽耐光老化改性体系与镁铝磷高效绿色阻燃改性体系。这一突破有效攻克了聚丙烯短纤维易发生光老化降解以及传统阻燃方式不够绿色环保的难题,显著提升了材料的耐久性与环境友好性。2.纤维表面结构优化:构建出具有高比表面积且带有极性的纤维表面结构。该结构极大地增强了耐光老化及阻燃改性剂与聚丙烯基体之间的相容性和结合力,进而明显改善了改性剂在基体中的分散性,为提升材料整体性能奠定了坚实基础。3.工艺协同优化技术:创新性地开发了超高伸长与超低收缩协同优化技术。此技术成功解决了在加工过程中高强度与高伸长、高伸长与低收缩调控之间相互制约的矛盾,充分满足了终端应用领域对材料力学性能的严苛要求。

产业化关键技术与装备研发:研制出大容量柔性化制备关键技术及装备。该技术和装备有效解决了生产过程中的均匀性与稳定性难题,实现了超高伸耐光老化、超低收缩阻燃聚丙烯短纤维的大规模产业化生产,有力推动了相关产品的市场应用。

项目产业化及应用方面,目前项目已建成的耐光老化、阻燃聚丙烯短纤维生产线,年总产能达 15 万吨。其中,单线产能相较于国内同行提升一倍,近三年聚丙烯短纤维产量在国内位居榜首。所研发的耐光老化超高伸和阻燃超低收缩产品,整体性能指标超越国内外同类产品,已广泛应用于大型机场、高铁等重大工程,以及汽车、医疗卫生和过滤等领域,产生了良好的经济和社会效益。

随着项目成果的持续推进与实施,一方面,有效降低了我国对高端丙纶产品的进口依赖程度;另一方面,增强了国内丙纶短纤领域的技术自信,提升了我国在丙纶短纤领域服务 “一带一路” 等国家重大战略的能力。