成果名称：	差别化高性能聚丙烯纤维的关键技术研发及产业化
登记日期：	2021-05-29
完成单位：	广东蒙泰高新纤维股份有限公司,广东工业大学
完成人员：	郭清海,雷彩红,郭人琦,江建平,徐睿杰,陈光明,余景升,林春梅,谢嘉宜,许进宝
研究起止日期：	2015-02-01至2019-05-31
主要应用行业：	制造业
高新技术领域：	新材料
评价单位：	广东省材料研究学会
评价日期：	2021-05-10
成果简介：	聚丙烯纤维是广东产业经济的重要组成，属于广东十大战略性支柱产业集群中的现代轻工纺织产业集群，在省内有较好的工业基础。目前，聚丙烯纤维行业发展的主要壁垒包括：（1）高性能、差别化聚丙烯纤维产品的开发，满足客户的特殊需求；（2）精细化生产对生产工艺控制、设备改造等需求提升。开发差别化聚丙烯纤维已成为整个行业发展的方向。在此背景下，广东蒙泰高新纤维股份有限公司与广东工业大学雷彩红教授团队合作，以高强、低收缩聚丙烯长丝全流程生产技术为切入点，通过研究纺丝过程结构演化规律，优选原料，优化工艺，设计关键装置开发成套关键技术。在此基础上创造性地提出多相聚合物熔体共拉伸技术，获得了超细、高强、低热封性等特殊功能。并依托配方设计和加工工艺优化，开发了一系列差别化的聚丙烯纤维。开发的高强度低收缩丙纶纤维的断裂强度大于6.5cN/dtex，断裂伸长率10~25%，沸水收缩率2~5%；细旦和超细旦丙纶的断裂强度大于4cN/dtex，断裂伸长率25~35%，纤维直径1.53nm，达到进口高性能产品技术参数。本成果团队依托自身长期在半结晶聚合物流动诱导结晶理论研究成果的基础上，针对聚丙烯熔融纺丝过程进行结晶结构控制，建立了加工工艺与对应的结构性能之间的关系，形成了高强、低收缩聚丙烯纤维的全流程技术。创造性地提出多相聚合物熔体共拉伸强化技术，实现了多相聚合物在熔体状态下的共拉伸，通过建立各组分聚合物在拉伸过程结构演化和性能的关系，实现了多相聚丙烯纤维的超细化和功能化。通过特种导热、导电、阻燃、抗菌等助剂的开发和配方设计，依托前述拉伸技术和设备改造，实现了差别化高性能聚丙烯纤维的开发和产业化。本成果团队结合产业化经验，从应用研究出发，建立了差别化高性能聚丙烯纤维制造过程"材料-工艺-结构-性能"关系，突破了差别化高性能聚丙烯纤维制备过程技术难点和问题，获得了差别化高性能系列聚丙烯纤维制品。化纤产品作为日常生活和工业中的必需品，对国民经济生产有重要的影响。新时代纤维更加关注社会责任、终端消费和未来发展，纤维材料领域的科技革命正推动化纤产业颠覆性发展，具有智能、多功能、超高性能、超高附加值、超高性价比、超高产业拉动效应、低碳绿色特征的纤维加工技术催生新一代化纤产业。