国际上,高强聚乙烯纤维及其复合材料产品的主要应用领域包括:国防军需,如飞机、坦克、装甲车及各类战车、舰艇、轻质防弹装甲板材;安全防护,如轻质防弹衣、轻质防弹头盔、防刺衣、防切割服装面料、防切割手套等;海洋工程,如舰艇、船舶、远洋捕鱼、深海天然气、石油钻探平台拉索的高强绳缆和渔网等。此外,由高强聚乙烯纤维制得的高性能复合材料还在航空、航天以及体育器材等领域得以应用,具有广阔的发展前景。
目前我国自主生产的高强高模聚乙烯纤维已成功应用到军警用防弹衣、防弹头盔和防弹板,用其做成的防弹衣质量比传统的防弹衣重量轻且强度高,可以说,它在安全防护行业发挥了巨大价值。此外,“神五”的降落伞系统也应用了该项技术。但目前受成本及开发能力的限制,国内产品应用范围仍局限于传统的安全防护及绳缆行业。
两家与十家的较量
目前,我国是既荷兰、美国之后的第三个能够生产高强高模聚乙烯纤维的国家。这两个国家的代表企业分别是荷兰的帝斯曼(DSM)公司和美国的霍尼韦尔(HONEYWELL)公司。在高强高模聚乙烯纤维领域的知名品牌Dyneema就是由帝斯曼公司所有。帝斯曼公司已经成为是世界上Dyneema品牌高性能聚乙烯(HPPE)纤维最大的生产商。霍尼韦尔公司是继帝斯曼公司之后,第二家成功实现高强聚乙烯纤维的产业化生产的公司。虽然该公司的高强聚乙烯纤维断裂强度比不上帝斯曼公司的同类产品,但其在模量上却超过了后者。在下游应用方面,霍尼韦尔公司在防弹领域的研究居于领先地位,目前广泛用于防弹衣和防弹头盔方面的高强聚乙烯纤维无纬布,就是由霍尼韦尔率先研制成功的。
荷兰帝斯曼公司为保持全球的领先地位,不仅在研发上投入大量资金,同时也在世界范围内开设分厂,以满足不同区域、不同领域的客户需求。据来自上海金秋能源石化工作室的资料表明,自上世纪90年代以来,帝斯曼公司的高强聚乙烯纤维产能一直保持快速增长,2008年其位于欧洲和美国的工厂产能达到4500吨/年,日本合资工厂产能达到1600吨/年(与日本东洋纺公司合资)。2010年帝斯曼公司位于欧洲和美国工厂的高强聚乙烯纤维产能将达到6000吨/年,日本合资工厂产能也将达到3200吨/年。此外,该公司还拥有专门的应用研究及市场开发团队,其对高强聚乙烯纤维应用领域的拓展起着引领作用。