芳纶分类、主要原料及核心性能优势有哪些？

芳纶是综合性能最优的高性能纤维之一。

芳纶是综合性能最优的高性能纤维材料。芳纶是一种高性能纤维材料，按结构可分为间 位芳纶、对位芳纶、杂环芳纶，其中间位芳纶与对位芳纶是目前产业化生产及应用的两 种主流类型，杂环芳纶性能优异但工艺难度极高，且价格昂贵，主要用于军事领域： 间位芳纶（芳纶 1313）：由杜邦公司于 1967 年完成产业化（商品名 Nomex），由 间苯二甲酰与间苯二胺缩聚而成，具有良好的耐热性能；

对位芳纶（芳纶 1414）：由杜邦公司于 1972 年实现产业化（商品名 Kevlar），由对 苯二甲酰与对苯二胺缩聚而成，相比间位芳纶具有更强的机械性能、耐热性能； 杂环芳纶（芳纶 III）：杂环芳纶由对苯二胺、对苯二甲酰氯、含有杂环结构的二胺 等三种单体共缩聚而成，是一种具有杂环结构的三元共聚芳香族聚酰胺纤维。杂环 芳纶中的杂环结构赋予其超高的强度和模量，且在耐高温、耐冲击、耐磨损、透波 等方面具有优异的性能。杂环芳纶目前广泛应用于各种武器装备上，在促进武器装 备的轻量化、小型化、隐身化、增强防护等性能起到了至关重要的作用，已发展成 为现代国防军工关键性的支撑材料。

间位芳纶主要原料为间苯二胺、间苯二甲酰氯，对位芳纶主要原料为对苯二胺、对苯二 甲酰氯。间苯二胺由纯苯硝化而成，对苯二胺原料为对硝基氯苯。间苯二胺/对苯二胺生 产涉及硝化反应，2019 年江苏天嘉宜发生爆炸，行业准入门槛提升。间苯二甲酰氯/对 苯二甲酰氯原料主要为氯化亚砜及间苯二甲酸/对苯二甲酸，分析原料供应：间苯二胺/对苯二胺：间苯二胺是一种染料中间体材料，全球规模厂商产能合计约 12 万吨，其中国内浙江龙盛拥有产能 7 万吨；对苯二胺国内产能约 6 万吨，其中浙 江龙盛产能约 2.6 万吨。二胺传统下游为染料，产能集中度高，国内芳纶企业主要 通过向龙盛等头部厂商外采的方式进行配套。

间苯二甲酰氯/对苯二甲酰氯：间苯二甲酰氯/对苯二甲酰氯原料主要为氯化亚砜及 间苯二甲酸/对苯二甲酸，其中对苯二甲酸（PTA）国内产能超 8000 万吨，间苯二 甲酸国内产能超 50 万吨。氯化亚砜下游包括医药中间体、三氯蔗糖、锂电材料 （LiFSI）、芳纶等，国内主要生产厂商包括凯盛新材、金禾实业、石家庄和合、江 西理文等。国内泰和新材部分间苯二甲酰氯原料自给，对苯二甲酰氯主要来自外采， 其余中小厂商主要通过外采。间/对苯二甲酰氯国内主要供应商包括凯盛新材等氯化 亚砜生产企业，通过产业链延伸进行布局。

芳纶是一类芳香族聚酰胺材料，其结构由至少有 85%的酰胺键（-CONH-）直接与苯环 相连接。芳纶的特殊结构使得材料具有优异性能，对位芳纶纤维的强度是钢丝的 5-6 倍， 比模量为钢丝或玻璃纤维的 2-3 倍，韧性是钢丝的 2 倍，而重量仅为钢丝的 20%。芳纶 核心性能优势包括： 强度高：芳纶分子主链结构上具有高键能的共价键，使得芳纶及复合材料制品具有 较高的强度，共轭效应使得芳纶具有优异的性能，对位芳纶可达到强度≥20cn/dtex、 模量≥700cn/dtex 的优异性能；刚性强：芳纶大分子之间呈平行排列，自由空间体积较小，且其分子链间氢键的作 用较强，因此具有较高的刚性及模量；

结晶度高：芳纶分子主链中具有一定的苯环，能够将其酰胺基团进行分离，且其与 苯环能够形成π-π共轭效应，表现出位能高的内旋转。因此芳纶的分子链呈现出平 面刚性伸直链构象，因此能够得到结晶相对完整、结晶度高的芳纶纤维； 耐热阻燃：芳纶是一种永久阻燃纤维，不会因使用时间和洗涤次数降低或丧失阻燃 性能。间位芳纶具有很好的热稳定性，在大于 205℃高温条件下仍能保持较高的强 度。间位芳纶具有较高的分解温度，而且在高温条件下不会熔融、融滴，当温度大 于 370℃时才开始炭化； 耐辐射：间位芳纶的耐辐射性能十分优异，在 1.2×10-2w/in2 紫外线和 1.72× 108rads 的γ射线的长时间照射下，其强度仍保持不变。