超高分子量聚乙烯纤维行业发展概况及工艺
思瀚产业研究院 同益中    2024-04-16

1、超高分子量聚乙烯纤维简介

高强高模聚乙烯纤维又称超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代高性能纤维。

超高分子量聚乙烯纤维是目前工业化高性能纤维材料中比强度和比模量最高的纤维，是分子量在 100 万以上的聚乙烯树脂所纺出的纤维，其断裂伸长率高于碳纤维和芳纶，柔韧性好，在高应变率和低温下力学性能仍然良好，抗冲击能力优于碳纤维、芳纶等，是一种非常理想的防弹、防刺安全防护材料。

超高分子量聚乙烯纤维与普通的聚乙烯纤维相比，具有强度高、韧性好，以及优良的抗冲击性和抗切割性、高耐磨性、耐化学腐蚀性等特性。其中，超高分子量聚乙烯纤维的比强度是优质钢材的 15 倍，是玻璃和尼龙 66 的 4 倍，是碳纤维的 2.6 倍，是芳纶纤维的 1.7 倍；在抗冲击性能方面，超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比冲击总吸收能量是碳纤维的 1.8 倍、芳纶的 2.6倍，防弹能力是芳纶装甲结构的 3.6 倍。

由于质轻高强及比能量吸收高的特点，超高分子量聚乙烯纤维已逐步取代芳纶，成为个体防弹防护领域的首选纤维。基于超高分子量聚乙烯纤维具有超高强度、超高模量、低密度、耐磨损、耐低温、耐紫外线、抗屏蔽、柔韧性好、冲击能量吸收高及耐强酸强碱化学腐蚀等众多的优异性能，是军民两用的新材料，被广泛应用于军事装备、海洋产业、安全防护、体育器材等领域。

2、超高分子量聚乙烯纤维行业发展概况

20 世纪 70 年末期，荷兰帝斯曼制备超高分子量聚乙烯纤维获得成功，并于1990 年开始工业化生产。80 年代美国 Allied Signal（现为美国霍尼韦尔公司）购买了荷兰帝斯曼的专利，开发出了自己的生产工艺并工业化生产。随后日本东洋纺与荷兰帝斯曼合作生产超高分子量聚乙烯纤维。在 20 世纪末，世界超高分子量聚乙烯纤维市场由上述三家公司共同垄断，其中荷兰帝斯曼占据主导。

随着超高分子量聚乙烯纤维生产技术的发展，纤维的品质在不断地提高，用途范围也在不断扩大。国外这几家公司采用封锁技术、操纵价格等手段，相对垄断了超高分子量聚乙烯纤维国际销售市场，并在相当长时期内将此类产品列为“巴黎统筹协议”中禁止向社会主义国家出口的军事用品。

我国对超高分子量聚乙烯纤维的研究与开发始于 20 世纪 80 年代初，东华大学开展相关基础研究，在取得超高分子量聚乙烯纤维纺丝工艺中试研究成果的基础上，相继与发行人等企业开展合作，使超高分子量聚乙烯纤维走向了产业化。

近年来，我国超高分子量聚乙烯纤维的断裂强度等关键指标不断提升，同时产能规模也得到了有效提升。

3、超高分子量聚乙烯纤维工艺

目前，超高分子量聚乙烯纤维凝胶纺丝工艺主要有两大类：一类是干法工艺路线，即高挥发性溶剂干法凝胶纺丝工艺路线；另一类是湿法工艺路线，即低挥发性溶剂湿法凝胶纺丝工艺路线。采用的溶剂和后续工艺是这两种工艺路线最大的区别，由于两类溶剂特性区别大，从而后续溶剂脱除工艺也完全不同，各有优势。

思瀚发布《2024-2030年中国超高分子量聚乙烯行业市场调研及投资前景报告》