附件1 超高分子量聚乙烯制品調(diào)研

20/20附件1超高分子量聚乙烯制品調(diào)研調(diào)研了UHMWPE制品的需求量及增長情況：隔膜約7萬噸/年，年增長率約30%-50%；纖維約6萬噸/年，年增長率約15%；濾材約0.5萬噸/年，穩(wěn)步增長；管材約2.5萬噸/年，板材、異型材3萬噸/年，保持穩(wěn)定。調(diào)研了UHMWPE制品原料的控制指標(biāo)：隔膜、纖維料分子量分布3-5，原材料批次間保持性能穩(wěn)定；濾材粒徑控制精確；擠出管材分子量≤350萬；模壓板材和異型材要求較低。針對目前市場狀況，建議如下：前期，以常規(guī)纖維料為主攻方向。待有一定穩(wěn)定客戶群體后，推廣高濃度紡絲料、低蠕變纖維料、高強(qiáng)纖維料；研發(fā)擠出機(jī)管材專用樹脂，針對客戶需求推廣管材專用料；研發(fā)高耐磨超高分子量聚乙烯原料，并向客戶進(jìn)行推廣；研發(fā)、推廣隔膜料，并進(jìn)行改性升級研發(fā)注塑級超高分子量聚乙烯等原料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）樹脂是指粘均分子量150萬以上的聚乙烯，是一種性能優(yōu)異的熱塑性工程塑料。UHMWPE分子量高，分子鏈長，具有其它材料不可比擬的優(yōu)異性能，主要體現(xiàn)在：(1)高強(qiáng)度韌性：在-269℃下仍具有一定延展性，沒有脆裂跡象；(2)高沖擊性能：沖擊強(qiáng)度是尼龍66的10倍，聚四氟乙烯的8倍；(3)高耐腐蝕性：可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，不需要防腐層；(4)高耐磨性：在強(qiáng)腐蝕和高磨損下使用壽命是鋼管的4-6倍；(5)抗老化性：地上、地下掩埋50年不老化；(6)衛(wèi)生無毒：無毒無害，不滋生細(xì)菌，本身對環(huán)境無污染；(7)價格低廉：是PVDF的十二分之一；因此，UHMWPE被廣泛地應(yīng)用在國防、航空航天、紡織、環(huán)保、電子、造紙、食品、化工、包裝、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、礦山、體育、娛樂等領(lǐng)域。UHMWPE的主要制品有隔膜、纖維、板材、管材、濾材、棒材和異型材等。1UHMWPE隔膜1.1定義鋰電池隔膜是一種具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的絕緣材料，平均孔徑為0.03～0.10μm，其主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開，能讓鋰離子自由通過，阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。隔膜是現(xiàn)有鋰電池內(nèi)層組件中技術(shù)壁壘最高的材料，直接決定了鋰電池的使用性能和安全性。目前，商品化的鋰離子電池隔膜中多以聚烯烴為原料，主要有聚乙烯（PE）單層隔膜、聚丙烯（PP）單層隔膜、PP/PE雙層隔膜和PP/PE/PP三層復(fù)合隔膜等。這些隔膜大都只能滿足普通、低端產(chǎn)品的使用需求，而無法在大功率、高溫度的環(huán)境下工作，尤其是當(dāng)實(shí)際使用溫度較高時，隔膜受熱發(fā)生收縮，有可能導(dǎo)致電池的正負(fù)極材料直接接觸，從而發(fā)生短路甚至爆炸等危險。因此，提高隔膜的熱穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)其在大功率、耐高溫的動力電池上的應(yīng)用，具有重要意義。近年來，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動力電池的安全性受到人們的高度重視，對隔膜的性能提出了更高的要求。UHMWPE相對分子量巨大、分子鏈段極長，各分子鏈段之間極易發(fā)生相互纏結(jié)，形成大量的纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而具有耐磨損、耐沖擊、耐化學(xué)腐蝕、耐低溫等優(yōu)異性能，UHMWPE隔膜的綜合性能優(yōu)于普通聚烯烴隔膜。UHMWPE隔膜是鋰電池隔膜中的高端產(chǎn)品，特別在高溫下熔體呈凝膠狀，熔而不塌，對過充或者溫度突升時的短路、爆炸具有優(yōu)良的安全保護(hù)作用，更適用于高效、大功率的動力電池。UHMWPE隔膜是動力電池隔膜材料之首選。隔膜圖片如下圖所示。圖1UHMWPE隔膜1.2生產(chǎn)工藝根據(jù)微孔結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理不同，鋰電池隔膜的制備工藝主要分為干法和濕法兩種。（1）干法工藝干法即熔融擠出拉伸法，它的原理是共混物在高溫條件下熔融，在擠出應(yīng)力場下擠出結(jié)晶，隨后進(jìn)行熱處理使片晶增厚、晶體完善，在冷拉伸條件下使片晶簇分離形成微孔核，之后經(jīng)熱拉伸導(dǎo)致微孔生長、片晶纖維晶轉(zhuǎn)化，再經(jīng)過熱定型固定微孔結(jié)構(gòu)。預(yù)制膜的制備受樹脂的分子量及分布以及擠出流延工藝參數(shù)（口模溫度、冷卻溫度、拉伸比、擠出速率等）影響；微孔膜加工受拉伸溫度、拉伸速率、熱定型溫度、熱定型時間等多因素的影響。PP隔膜或PP/PE雙層、三層共擠隔膜多用干法工藝生產(chǎn)。（2）濕法工藝濕法即熱致相分離法，是由溫度變化而驅(qū)動相分離的方法。利用聚合物與稀釋劑在高溫條件下熔融、溶脹與溶解形成均一溶液，經(jīng)降溫發(fā)生相分離，而后用萃取劑除去稀釋劑得到微孔膜。UHMWPE隔膜用濕法工藝生產(chǎn)，先將UHMWPE與低分子質(zhì)量的稀釋劑混合，升溫熔融形成均相溶液，擠出流延降溫后發(fā)生相分離，經(jīng)同步或異步雙向拉伸發(fā)生晶體成核與生長、破壞與重構(gòu)，以及片晶、無定形、纖維晶、微孔等多尺度結(jié)構(gòu)的非線性快速演變，隨后用萃取劑萃取除去稀釋劑，再經(jīng)過熱處理消除內(nèi)應(yīng)力，形成連貫的微孔結(jié)構(gòu)。因此，微孔隔膜的制備是多段、多加工步驟和多加工參數(shù)復(fù)雜耦合的結(jié)果，受樹脂的分子量高低、分子量分布情況、溶液濃度大小，以及擠出成型工藝、流延工藝參數(shù)、雙向拉伸工藝和熱定型工藝等因素的影響。與干法拉伸制膜工藝相比，濕法工藝制成的鋰電池隔膜可以做到很薄，利用熱致相分離而產(chǎn)生的微孔，在孔隙率和孔徑大小方面更易控制，產(chǎn)品的力學(xué)性能和均一性更好。并且濕法隔膜的生產(chǎn)線是更自動化、連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)線，有更高的生產(chǎn)效率。在動力鋰電池領(lǐng)域，濕法隔膜在性能和安全程度方面有著超越干法的顯著優(yōu)勢，更能夠適應(yīng)當(dāng)前新能源車動力電池逐漸向高能量密度化發(fā)展的趨勢，濕法隔膜未來將占據(jù)主導(dǎo)地位。隔膜生產(chǎn)線見下圖。圖2UHMWPE隔膜生產(chǎn)線1.3隔膜用UHMWPE樹脂2020年，國內(nèi)鋰電池濕法隔膜UHMWPE專用料的需求超過7萬噸/年，而生產(chǎn)隔膜用原料基本依靠進(jìn)口。近兩年，受疫情和隔膜價格的影響，各鋰電池隔膜生產(chǎn)公司都有從進(jìn)口向國產(chǎn)轉(zhuǎn)變的原料需求。2018年4月，揚(yáng)子石化實(shí)現(xiàn)了UHMWPE隔膜專用料YEV-5201T的工業(yè)化試生產(chǎn)，試生產(chǎn)150噸。目前，揚(yáng)子石化研究院已與國內(nèi)某隔膜廠家洽談并達(dá)成了合作開發(fā)意向，相關(guān)科研評價工作正在順利展開。2021年6月，燕山石化新產(chǎn)品鋰電池隔膜用超高分子量聚乙烯專用料在下游成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了超薄鋰電池隔膜批量穩(wěn)定生產(chǎn)。燕山石化鋰電池隔膜用料成功批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量高，得到客戶的認(rèn)可。部分下游客戶在使用燕山石化鋰電池隔膜專用料后，隔膜生產(chǎn)過程順利，各項(xiàng)性能優(yōu)異，計(jì)劃全線使用燕山石化生產(chǎn)的原料，并達(dá)成長期采購意向。隔膜原料的導(dǎo)入周期比較長，合格的隔膜需要經(jīng)過鋰電池廠家的試用，一次評價要3~6個月時間，至少要通過3次評價，才能得到正式認(rèn)可。同時，隔膜要求的不斷提高對原料的雜質(zhì)含量、批次質(zhì)量一致性乃至顆粒形態(tài)的要求極高，原料研發(fā)的周期長，開發(fā)的難度大，門檻高。

因此，進(jìn)一步提高UHMWPE隔膜的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，仍需隔膜原料開發(fā)、隔膜生產(chǎn)和電池生產(chǎn)等上下游通力合作，這也是我國電池業(yè)目前急需解決的問題。1.4產(chǎn)能情況預(yù)計(jì)到2025年，電動汽車需求的復(fù)合增長率將超過25%。在新能源汽車的發(fā)展浪潮下，資本大量涌入，國內(nèi)許多隔膜公司獲得資本助力，開始持續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、新建產(chǎn)能。近年來，在新能源汽車、3C產(chǎn)品等市場需求的推動下，我國鋰電池隔膜市場快速增長，增長率約35%。2019年鋰電池隔膜主要企業(yè)產(chǎn)能情況見下表。表12019年中國鋰電池隔膜主要企業(yè)及產(chǎn)能序號企業(yè)名稱產(chǎn)能1上海恩捷新材料科技股份有限公司截至到2019年底，隔膜年產(chǎn)能23億平方米，2020年規(guī)劃年產(chǎn)能將超過30億平方米2中材科技股份有限公司2019年收購湖南中鋰后，隔膜產(chǎn)能達(dá)到9.8億平米，預(yù)計(jì)2021年產(chǎn)能超15億平米3深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司現(xiàn)有隔膜基膜總產(chǎn)能約5.4億平米；2020年規(guī)劃總產(chǎn)能將超11億平米4武漢惠強(qiáng)新能源材料科技有限公司目前，總產(chǎn)能為3.8億平米5河北金力新能源科技股份有限公司目前，濕法隔膜產(chǎn)能3.8億平米；2020年底將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能5億平米6新鄉(xiāng)市中科科技有限公司現(xiàn)有基膜產(chǎn)能共計(jì)2.4億平米，另有陶瓷涂敷產(chǎn)能9000萬平米7深圳中興新材技術(shù)股份有限公司現(xiàn)有產(chǎn)能約5億平米8滄州明珠塑料股份有限公司干法1億平米，濕法1.9億平米9遼源鴻圖鋰電池隔膜科技股份有限公司現(xiàn)有濕法隔膜產(chǎn)能合計(jì)2億平米10青島藍(lán)科圖膜材料有限公司隔膜產(chǎn)能合計(jì)2億平米1.5發(fā)展方向膜技術(shù)的發(fā)明只有50多年的歷史，工業(yè)化應(yīng)用至今也就20多年，但它被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的高科技之一。目前，膜技術(shù)在全球范圍內(nèi)受到了前所未有的重視，“誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化學(xué)工業(yè)的未來”己成為大家的共識。從行業(yè)整體來看，鋰電池隔膜未來發(fā)展方向主要集中以下幾個方面：一是提高隔膜耐熱性。技術(shù)的進(jìn)步，社會的發(fā)展，安全問題必然會越來越受到社會的重視，所以解決隔膜的耐熱性能至關(guān)重要。二是研制超薄隔膜。隨著市場的發(fā)展，更輕薄、更小巧的電子產(chǎn)品將不斷進(jìn)入日常生活，這類產(chǎn)品需要更薄的鋰離子電池隔膜來制作電池，同時，鋰電池對容量的追求也需要薄膜往輕薄化方向發(fā)展，但超薄隔膜的生產(chǎn)制備對設(shè)備、工藝的要求很高。三是提高隔膜的吸液性能。目前鋰離子電池的容量問題已經(jīng)越來越突出，不管是智能手機(jī)還是動力汽車，其待機(jī)時間或續(xù)航里程與消費(fèi)者的需求之間的矛盾日益突出。如果企業(yè)在超薄電池隔膜方面難以有更好的突破，可以想辦法改善隔膜的吸液性能，因?yàn)楦纳莆盒阅芡瑯幽軌蛱岣唠姵氐娜萘俊?UHMWPE纖維2.1定義超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維是由相對分子量在300~600萬的聚乙烯所紡出的纖維，是繼碳纖維、芳綸纖維之后的第三代高性能纖維。UHMWPE纖維圖片見下圖。圖3UHMWPE纖維UHMWPE纖維是目前工業(yè)化生產(chǎn)的比強(qiáng)度和比模量最高的纖維之一，具有突出的抗沖擊、抗切割性和高耐磨性，優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、耐低溫性和自潤滑性，以及強(qiáng)度高、韌性好、纖維密度低、抗紫外輻射、導(dǎo)熱性能佳等特性，廣泛應(yīng)用于國防軍工、航空航天、安全防護(hù)、工程建筑、海洋漁業(yè)、民用紡織、體育器材、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。HMWPE纖維的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域見下表。表2UHMWPE纖維的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域繩索紡織織物復(fù)合材料國防軍工海上布雷網(wǎng)、降落傘繩軟質(zhì)防彈衣、防彈頭盔、防彈背心、防刺衣、降落傘、偽裝網(wǎng)盾牌、運(yùn)鈔車和裝甲坦克防彈板、直升飛機(jī)裝甲防護(hù)板、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、導(dǎo)彈罩、防彈橡膠增強(qiáng)材料、防彈頭盔航空航天“神州”飛船海上救撈網(wǎng)浮標(biāo)飛機(jī)和航天飛機(jī)著陸減速降落傘飛機(jī)駕駛艙內(nèi)壁、飛機(jī)座艙防彈門、飛機(jī)翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)件海洋產(chǎn)業(yè)負(fù)力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索、超級油輪、海洋操作平臺，燈塔等的固定錨繩、遠(yuǎn)洋捕魚拖網(wǎng)帆船、漁具、海上檔油堤、深?？癸L(fēng)浪養(yǎng)殖網(wǎng)箱船體及構(gòu)件體育器材登山繩、釣魚線、球拍網(wǎng)線、風(fēng)箏線、射箭弓弦安全帽、運(yùn)動衣、擊劍服滑雪板、滑雪橇、釣竿、球拍、賽車、滑翔板、賽艇、帆船、網(wǎng)球拍、帆輪板醫(yī)療衛(wèi)生手術(shù)縫線、整形縫合材料、人造肌醫(yī)用手套人造韌帶、牙托材料、醫(yī)用植入物、X射線抗屏蔽工作臺建筑行業(yè)建材吊繩防護(hù)網(wǎng)、吊貨網(wǎng)墻體、隔板結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)水泥復(fù)合材料、石棉水泥制品、建筑工程加固復(fù)合材料、安全帽其他行業(yè)光纜加強(qiáng)芯、柔性集裝箱起吊繩索、車輛牽引繩高性能織物、無紡織物、森林防護(hù)服、放切割布、手套、傳送帶、過濾材料輕質(zhì)耐壓容器、汽車緩沖板、抗沖擊容器、電纜線2019年11月，《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019版）》提出，符合要求的UHMWPE纖維為高性能纖維及復(fù)合材料，屬于戰(zhàn)略材料。2.2發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代末期，荷蘭DSM公司首次研發(fā)出以十氫萘為溶劑的干法紡絲技術(shù)，制得UHMWPE纖維，并于1990年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。隨后，日本Toyobo公司通過與其合資建設(shè)了生產(chǎn)線。美國Honeywell公司在購買DSM專利的基礎(chǔ)上，開發(fā)了以白油為溶劑的濕法紡絲技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。為打破國外技術(shù)壟斷，我國東華大學(xué)（原中國紡織大學(xué)）于1984年開始研究濕法紡絲技術(shù)，1999年實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)試生產(chǎn)，此后該技術(shù)被國內(nèi)多家企業(yè)廣泛采用，得到快速發(fā)展。中國紡織科學(xué)研究院干法紡絲技術(shù)則于2000年取得了突破，2006年在中國石化南化集團(tuán)研究院中試裝置成功生產(chǎn)。2008年起由中國石化儀征化纖公司獨(dú)家應(yīng)用進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。2.3生產(chǎn)工藝根據(jù)采用溶劑的不同，目前UHMWPE纖維有兩種生產(chǎn)工藝路線，一種是以荷蘭DSM公司的高揮發(fā)性溶劑(十氫萘)的干法凍膠紡絲工藝路線，簡稱干法路線；另一種是以美國Honeywell公司的低揮發(fā)性溶劑(白油、礦物油等)的濕法凍膠紡絲工藝路線，簡稱濕法路線。干法路線十氫萘溶解效果好、紡絲速度快、工藝流程短，產(chǎn)品性能均勻性好，但干法路線溶劑成本高，要求生產(chǎn)設(shè)備密閉性好、控制要求高。濕法路線溶劑成本低、對生產(chǎn)設(shè)備要求低、萃取回收技術(shù)成熟，但濕法路線工藝流程長、紡絲速度低、產(chǎn)品性能均勻性稍低。除了常規(guī)的兩種生產(chǎn)工藝路線之外，日本東洋紡公司已于2008年成功研發(fā)高強(qiáng)防切割熔融紡聚乙烯纖維TsunoogaTM并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。日本帝人公司研制的超高分子量聚乙烯扁帶（tape）于2012年產(chǎn)業(yè)化成功，產(chǎn)能為1000噸，強(qiáng)度達(dá)25cN/dtex，模量1700cN/dtex以上。該產(chǎn)品抗拉模量提高近50%，尺寸穩(wěn)定性更好；制備過程中不使用溶劑，更節(jié)能環(huán)保，成本也更低，適于做工業(yè)用纜繩，尤其適合于離岸泊留和拖拽纜繩。國內(nèi)UHMWPE纖維廠家主要采用濕法路線，中國石化儀征化纖公司采用中國紡織科學(xué)研究院的干法紡絲技術(shù)。UHMWPE纖維生產(chǎn)線如下圖所示。圖4UHMWPE纖維生產(chǎn)線2.4產(chǎn)能情況目前，世界UHMWPE纖維產(chǎn)能約為6萬噸/年，產(chǎn)能分布高度集中，主要生產(chǎn)企業(yè)有荷蘭DSM公司、美國Honeywell公司、日本東洋紡等，國外UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能情況見下表。表3國外UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能公司路線產(chǎn)能及生產(chǎn)線荷蘭DSM干法產(chǎn)能14200噸/年；荷蘭海倫5條，美國北卡州格林威爾5條美國Honeywell濕法產(chǎn)能3000噸/年；美國新澤西州莫里斯1條590噸/年生產(chǎn)線，其余產(chǎn)能在弗吉尼亞日本東洋紡干法產(chǎn)能3200噸/年；日本滋賀縣大津市1條500噸/年生產(chǎn)線，福井縣敦賀市4條熔融法產(chǎn)能約1500t/a；3條TsunoogaTM纖維生產(chǎn)線合計(jì)產(chǎn)能，噸/年21900近年來，我國UHMWPE纖維發(fā)展十分迅速，2019年，我國UHMWPE纖維產(chǎn)能約為3.58萬噸，約占全球一半。但是，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品主要聚焦于中低端市場，局部過剩，高端產(chǎn)品領(lǐng)域仍然依賴進(jìn)口。2019年我國主要UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能見下表。表42019年我國主要UHMWPE纖維生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能公司路線產(chǎn)能，噸/年備注江蘇九九久科技濕法10000山東愛地高分子濕法5000荷蘭DSM控股北京同益中濕法3500計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)到7560噸/年儀征化纖干法3300湖南中泰濕法3000浙江千禧龍濕法2500計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)到4000噸/年江蘇鏘尼瑪濕法2500計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)到3500噸/年寧波大成濕法2000上海斯瑞濕法1000其他濕法3000合計(jì)產(chǎn)能，噸/年35800擴(kuò)產(chǎn)后產(chǎn)能42360噸/年國際UHMWPE纖維及復(fù)合材料市場正迎來空前的發(fā)展期，我國已經(jīng)在部分關(guān)鍵技術(shù)、裝備、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)以及下游應(yīng)用領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展。未來，我們要繼續(xù)通過UHMWPE纖維及復(fù)合材料等關(guān)鍵材料和技術(shù)的自主研發(fā)、產(chǎn)業(yè)上的聯(lián)動突破，逐步實(shí)現(xiàn)從根本上擺脫UHMWPE纖維高端產(chǎn)品受到的限制，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。2.5發(fā)展方向據(jù)統(tǒng)計(jì)行業(yè)預(yù)測，2020年至2025年，中國UHMWPE纖維需求量復(fù)合增長率為15.05%。預(yù)計(jì)2025年，我國UHMWPE總需求量將達(dá)10.37萬噸。2015~2025年，UHMWPE纖維需求量走勢及UHMWPE纖維在各領(lǐng)域需求占比見下圖。圖5UHMWPE纖維需求量走勢圖6UHMWPE纖維各領(lǐng)域需求占比針對國外已有的研究成果，進(jìn)行專門的攻關(guān)研發(fā)，以求突破國外技術(shù)壁壘，開發(fā)出高端、高附加值的產(chǎn)品。現(xiàn)階段主要有如下幾個方面：（1）研發(fā)高強(qiáng)度、高質(zhì)量穩(wěn)定性的產(chǎn)品我國UHMWPE纖維產(chǎn)品強(qiáng)度可達(dá)38CN/dtex，但與日本東洋紡的45CN/dtex高強(qiáng)產(chǎn)品相比，還有較大差距。（2）研發(fā)抗蠕變產(chǎn)品荷蘭DSM公司已研發(fā)出極低蠕變纖維（DyneemaDM20），在70℃和300MPa（海中錨固的典型負(fù)荷）下加速蠕變試驗(yàn)，10個月后蠕變延長率僅為0.2%，國內(nèi)還需要加快抗蠕變纖維的研制。（3）研發(fā)高等級耐切割產(chǎn)品國內(nèi)已經(jīng)批量生產(chǎn)，但穩(wěn)定性需進(jìn)一步提升。（4）研發(fā)系列化有色絲國內(nèi)已研發(fā)生產(chǎn)有色纖維，但品種不夠豐富，需要完善標(biāo)準(zhǔn)色卡，有色絲系列化。（5）研發(fā)改性產(chǎn)品通過復(fù)合技術(shù)、加工技術(shù)，研發(fā)細(xì)旦、異型纖維產(chǎn)品，滿足材料增強(qiáng)、功能改性需求。（6）研發(fā)低成本生產(chǎn)技術(shù)通過持續(xù)技術(shù)升級、節(jié)能降本等措施，降低生產(chǎn)成本，跟蹤研究熔融紡絲低成本制備技術(shù)進(jìn)展。3UHMWPE管材3.1定義UHMWPE管材是由分子量大于150萬的超高分子量聚乙烯樹脂生產(chǎn)的一種塑料管材，具有高耐磨、抗沖擊性、自潤滑、耐老化、耐腐蝕以及安裝方便等優(yōu)異性能。見下圖。圖7UHMWPE管材應(yīng)用領(lǐng)域主要有礦山、冶金行業(yè)、石油輸送行業(yè)、電力化工、鋼鐵行業(yè)、海洋疏浚等行業(yè)。表5UHMWPE管材主要應(yīng)用領(lǐng)域1礦山、冶金行業(yè)尾礦輸送管線；礦粉、礦漿輸送管線2煤炭行業(yè)給排水管線；重介質(zhì)選煤；通風(fēng)管線；洗煤管線3石油化工行業(yè)抽油襯管；地面管線；腐蝕性介質(zhì)輸送4電力行業(yè)粉煤灰輸送管線；循環(huán)水管線；化學(xué)水管線5鋼鐵行業(yè)原料輸送管線；漿體輸送管線6海洋工程海水輸送管線；港口、碼頭疏浚管線3.2生產(chǎn)工藝由于UHMWPE分子量高、分子鏈高度纏結(jié)，熔體黏度高達(dá)108Pa?s以上，無法應(yīng)用常規(guī)的塑料加工方法。UHMWPE管材的擠出加工主要包括柱塞擠出、單螺桿擠出和雙螺桿擠出等擠出成型方法。柱塞擠出為一種非連續(xù)的成型方式，類似于高效壓制燒結(jié)成型方法。UHMWPE管材柱塞擠出具有不受分子量大小約束、物料受剪切作用小、氧化降解程度小的優(yōu)勢，然而制品性能不均一。單螺桿擠出是一種連續(xù)擠出成型方式，物料強(qiáng)制輸送，是典型的“塞流”輸送。單螺桿擠出機(jī)螺桿尾部的止推軸承能承受高的背壓，料筒內(nèi)壁開軸向槽，可防止料塞形成。單螺桿擠出是目前UHMWPE管材生產(chǎn)最常用的一種方式。雙螺桿擠出分為同向、異向兩類，雙螺桿的正向輸送作用能克服UHMWPE粉料在螺桿中的打滑現(xiàn)象，大大提升輸送能力。同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出有利于UHMWPE管材的加工。國外對UHMWPE雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行了大量的改進(jìn)，并配以先進(jìn)的電控設(shè)備，于80年代后期實(shí)現(xiàn)了連續(xù)擠出。國內(nèi)開發(fā)了錐形同向雙螺桿擠出技術(shù)制備UHMWPE管材，具有擠出力大、塑化性能好、效率高、比功率小等特點(diǎn)，目前處于應(yīng)用推廣階段。近年，有研究采用體積拉伸形變?yōu)橹鲗?dǎo)的偏心轉(zhuǎn)子擠出機(jī)加工UHMWPE材料，為今后開發(fā)新型的高效擠出技術(shù)提供了思路。3.3產(chǎn)能及發(fā)展方向受國家環(huán)保政策的影響，2020年，國內(nèi)UHMWPE管材產(chǎn)量約2.5萬噸。主要廠家及產(chǎn)量見下表。表62020國內(nèi)UHMWPE管材主要廠家及產(chǎn)量序號生產(chǎn)廠家產(chǎn)能，噸/年產(chǎn)量，t/年1山東東方管業(yè)有限公司2000040002山東金達(dá)管業(yè)有限公司800020003山東陽谷巨龍新型材料有限公司650025004山東迪浩耐磨管道有限公司600020005山東科力新材料有限公司500015006山西天罡新材料有限公司40001000合計(jì)49500130002020年我國粗鋼產(chǎn)量和生鐵產(chǎn)量分別同比增長7.0%和9.8%。有色金屬年產(chǎn)量同比增長5.5%，礦山采選行業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，礦用UHMWPE管材前景看好。4UHMWPE濾材4.1定義UHMWPE微孔濾材是指以UHMWPE樹脂為有機(jī)基體，成型過程中產(chǎn)生大量厚度方向的微觀連通孔洞，從而可以滿足各種處理過程需要的材料。見下圖。圖8UHMWPE微孔濾材4.2生產(chǎn)工藝成型方法的不同往往對微孔材料的孔徑、分布和孔隙率等重要參數(shù)影響很大，還對其微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接的作用，因而采用一定的成型方法來獲得特定要求的微孔濾材一直是科學(xué)界研究的重點(diǎn)內(nèi)容。在長期的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中，已經(jīng)形成了多種成型方法：燒結(jié)法、熱致相分離法、無機(jī)物顆粒填充法等。燒結(jié)成型工藝簡單，成本低，容易控制，不受產(chǎn)品形狀制約，孔徑范圍較寬，拓展了UHMWPE微孔濾材的使用領(lǐng)域，是目前常用的加工方法。燒結(jié)法中幾個重要的工藝參數(shù)如：UHMWPE分子量、UHMWPE顆粒粒徑、裝料堆積密度、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間、燒結(jié)壓力、成孔劑的使用等，對產(chǎn)品的最終性能影響較大。4.3應(yīng)用領(lǐng)域UHMWPE的優(yōu)異性能有目共睹，用它制造微孔材料更是有著廣闊的市場前景。UHMWPE濾材的主要應(yīng)用領(lǐng)域見下表。表7UHMWPE濾材的主要應(yīng)用領(lǐng)域序號應(yīng)用領(lǐng)域詳情1重金屬工業(yè)廢水電鍍、電子、礦山、機(jī)械、冶金、化工等行業(yè)中排出的廢水2油田地下注水UHMWPE微孔濾管過濾精度高、質(zhì)量穩(wěn)定，使用壽命長，可反吹再生3化工行業(yè)及各類水處理工藝過濾、隔膜鹽水精制4食品行業(yè)超濾裝置的預(yù)處理系統(tǒng)5其他應(yīng)用科研、冷凍等行業(yè)的吸、濾等材料目前，國內(nèi)UHMWPE濾材約5000噸，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，需求量將穩(wěn)步增長。5UHMWPE板材、異型材5.1定義UHMWPE板材是由分子量大于150萬的超高分子量聚乙烯樹脂生產(chǎn)的一種塑料板材，廣泛應(yīng)用于各類護(hù)舷板、車廂滑板、煤倉襯板、旱冰滑板、鐵路公路橋梁支座墊片等領(lǐng)域。UHMWPE異型