攻克金字塔尖上的材料

聚酰亚胺材料和生产过程,已经处在全球前列,不再受制于人,我们还要继续创新,走出我们发展的新路。

【前言】:微纳先材是一家功能纺织品的研究、开发、生产的高科技企业,我们以先进高分子材料为特色和核心优势,主要专注于聚酰亚胺原料、电池隔膜、过滤膜、树脂及工程塑料制品、耐热纤维、高强纤维及织物等的销售和服务。

再难也要自己搞

聚酰亚胺被发达国家称之为超级聚合物,它是航天工程的产物,是目前很有发展前景的高分子材料之一。它具有优异的力学性能和热稳定性,能够耐高温、耐辐照射,其高端产品用作超音速飞机、导弹的外壳材料及航天服的主要材料,但其生产技术及产品长期被国外极少数公司垄断,限制向中国出口。

长期以来完全受制于人。“最早谈判时必须报出一年的需求计划,否则对方无法供应,价格更是没得谈,还要一次性付款,汇票都不要。”曾经有一年我国政府出面与奥地利谈判,对方只是象征性地降低了 1 欧元。这种咄咄逼人的气势深深刺痛了我国谈判代表的心,尽管没有达到谈判目的,但这 1 欧元也极大地激发了在场中国人的斗志,“再难也要自己搞”。

令全球感到惊讶

聚酰亚胺是从石油中提炼出来的高分子材料,是材料科学中的“金字塔”尖,其核心技术是聚合物的结构设计。这种材料已知的结构就有上万种,哪种性能更好,哪种更适合纺丝?这种选择实在太难了。理论上的突破和实验室的成功只是首步,重要的是要适合未来工业化生产,让生产成本不能成为障碍。

有“中国聚酰亚胺之父”之称的中科院科学家丁孟贤老先生是国内很早从事聚酰亚胺研究的科技人员之一。他从1964年开始参加聚酰亚胺技术产业化工作,因资金短缺等原因,先后5次均以失败告终。直到2008年,建起了聚酰亚胺材料综合生产基地,丁孟贤任总工程师,他率领研发团队不知熬过了多少个不眠之夜,硬是用蚂蚁啃骨头的办法找到了非常适宜的单体配比,历经长达50多年的潜心研究,突破了多项技术的瓶颈。这是一种全新的聚合物配比和聚合方法,如今也只有我国掌控,从根本上解决了聚酰亚胺聚合物原料的核心技术。“如果别人想模仿我们的水平,从原料上就没有这个条件。”

没有技术方案自己摸索;没有工艺条件自己创造;没有制造设备自己定制。攻克了一个又一个难关,从对聚酰亚胺纤维聚合结构设计开始,采用全新的聚合物配比和聚合方法,设计出无比适宜纺丝的纺丝原液,对聚酰亚胺纤维的关键技术和装备进行集成创新,开发了具有自主知识产权的产业化成套技术和成套装备。中国具有完全自主知识产权的聚酰亚胺终于问世,从此一举打破国际上对中国长期以来的高顶端技术材料的封锁,为国家军工和航天技术作出巨大的贡献。

中国人做出的聚酰亚胺在性能上已经超过了奥地利的产品,在一些指标上甚至高出一个数量级。中国聚酰亚胺的突破,迫使国外的产品价格应声而落,降幅达二分之一。 中国在聚酰亚胺领域的成功让全球业界感到惊讶。

令人惊喜的发现

若干年来的研究成果让世人认识到,聚酰亚胺是个值得挖掘的宝藏。而随着产业化的不断推进,聚酰亚胺纤维带给人们的惊喜越来越多。聚酰亚胺(微纳丝)纤维通过了TESTEX瑞士纺织检定的Oeko-Tex® Standard 100认证,认证结论是婴儿用品(一类产品)。在标准检测的53项中,纤维的甲醛含量为0,镉含量<0.01mg/kg,铅含量<0.01mg/kg等,均远低于标准限量值。而保暖、亲肤、有阻燃性及原生远红外功能等性能的发掘,又为聚酰亚胺在服装等更广阔领域的应用奠定了基础。

聚酰亚胺纤维可以用于婴儿用品——这是从事产业化开发的所有人都没有想到的事情。即便是已经成功实现聚酰亚胺纤维产业化多年的国际巨头,也只是将其作为国防军工的重要材料,全球上还没有一家企业或机构,就聚酰亚胺纤维在服装等民用领域的应用展开研究。今天聚酰亚胺纤维做成服装为广大民众所用,这才是我们科技人员工作的真正意义。

作为中国的原创者,我们又在此基础上推出了适合于服装纺织领域的纤维产品“微纳丝®” 纺织品纤维材料。聚酰亚胺纤维与生俱来的优异的多功能性,将使其在服装等领域的应用更具优势。随着消费者对功能性产品的需求快速增长,这种并非通过后整理实现的原生功能性纤维材料,市场潜力很值得期待。

在丁孟贤看来,聚酰亚胺是目前全球上“非常理想”的纤维,也是中国在高性能纤维领域具有超高水平的纤维。从原料到生产,从设备到产品,再到应用领域,中国人名符其实地站在了全球前列,从此不会再在受制于人。在聚酰亚胺纤维实现产业化的基础上,我们又在谋划聚酰亚胺的新品种,相信不用多久,将在诸多领域引起革命性的变革。