芳纶Ⅲ是由对苯二胺、对苯二甲酰氯及含有杂环结构的二胺三种单体共缩聚得到的,因其含有杂环结构,也称杂环芳纶,属于对位芳纶领域中的高端产品。国际上仅有2~3家企业能生产,中蓝晨光化工研究设计院有限公司于2008年产业化成功,最初的目的是为了实现某型号战略武器发动机壳体增强材料的国产化自主保障。因芳纶Ⅲ独特的分子结构和工艺技术而使其具有比普通全对位芳纶(芳纶1414,也称芳纶Ⅱ)更高的强度、模量及更好的抗冲击性、热老化性等,是目前综合性能最好的批产有机纤维。
鉴于芳纶Ⅲ纤维具有较好的综合性能及在某型号战略武器发动机壳体实际应用后形成的示范效应,其它型号发动机壳体及航空、航天等军工领域都有明确需求,同时国内有3家生产单位,产品参差不齐,因此有必要对芳纶Ⅲ纤维进行标准化约束,通过对标提升和保障产品质量及其应用推广效率,为各领域需求提供纤维质量及性能依据,可以加快相关领域军用关键原材料替代及相关装备的升级换代进程。基于此建立了高性能芳纶Ⅲ纤维新材料国家军用标准《芳纶Ⅲ纤维规范》,用于指导芳纶Ⅲ纤维的研发、生产及应用,推动芳纶Ⅲ纤维产业链的可持续发展,提高芳纶Ⅲ纤维的市场竞争力。
《芳纶Ⅲ纤维规范》于2012年12月报批,自报批之日起,即被用于指导国内企业生产及应用。本标准于2015年12月1日颁布实施,是目前芳纶Ⅲ纤维领域唯一的国家级标准,其发布实施对芳纶Ⅲ纤维及其产业链的发展具有促进作用,有助于芳纶Ⅲ纤维产业核心竞争力的提升。
《芳纶Ⅲ纤维规范》是目前芳纶Ⅲ纤维领域唯一的国家级标准,经专家验收审查,达到国际先进水平。虽然国外有针对芳纶Ⅲ纤维的相关标准,但是其局限性在于检测项目不全面,缺乏对此类纤维规范性的表述,并没有统一的进行产品级别分类,没有定义芳纶纤维性能的指标标准。
国内关于芳纶Ⅲ纤维的产品标准、方法标准也一直处于空白,该情况一直制约着我国芳纶Ⅲ纤维产业的发展。本标准是在多项自主知识产权专利、技术的基础上经过充分的调研及试验论证制定的,其技术内容合理,试验方法得当,可操作性、实用性强,具有创新性。本标准从线密度、密度、单丝直径、捻向、捻度、水分、上浆剂含量、复丝悬垂度、力学性能等方面对芳纶Ⅲ纤维进行约束和描述。这些参数都是从军工需要出发,以国防需求为基础而提出。
标准中每个参数的检测方法是没有既有方法可供直接使用的,都是本标准的创新,是在经过了大量的验证试验,不断完善修改后,保证其适用于芳纶Ⅲ纤维后提出的,这在国内外是唯一的。从技术指标上来说,本标准将芳纶Ⅲ纤维产品分为了Ⅰ型和Ⅱ型,既保证了军工需求的先进性,也满足了民用的需要。
本标准也规定了芳纶Ⅲ纤维产品的抽样、包装、运输、贮存、标识,对保障产品质量水平具有积极的推动作用,为芳纶Ⅲ纤维产品的生产和应用提供科学的技术支撑,在国内贸易中为该产品提供可靠的交付验收质量依据。
王凤德、陈敏剑、谢 鹏、彭 涛、徐长刚、陈超峰、周建军、杜春兰、宋桂荣、黄正安
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