高分子量聚乙烯纤维材料（潜力新材料超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料）

上榜理由

逐步取代芳纶，成为防弹领域的首选

超高分子量聚乙烯纤维与碳纤维、芳纶纤维并称为世界三大高科技纤维，鉴于其质轻、高强、比能量吸收高等特点，已逐步取代芳纶纤维，成为个体防弹领域的首选纤维。

材料简介

超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE纤维）是指分子量超过100万的聚乙烯纤维。UHMWPE的分子结构简单、高度有序、无支链，且分子链不含极性官能团，拉伸后结构极其致密，使得材料具有轻质、高强、柔韧性好，化学稳定性好等优点。

UHMWPE纤维的比强度是同等截面钢丝的十多倍，是碳纤维和芳纶1414的3倍有余，且UHMWPE纤维比冲击吸收能量大，分别是碳纤维、芳纶和一般玻纤复合材料的1.8、2.6和3倍，防弹能力比芳纶装甲结构高2.6倍，是目前制造防弹衣的主要材料。

应用领域

安全防护用品，防弹衣、防刺衣、防暴头盔，装甲防护板、缆绳…

发展历程

1957年，美国联合化学公司首先制备出UHMWPE

1979年，荷兰DSM公司申请了第一份关于UHMWPE纤维的发明专利，随后DSM建成5套UHMWPE纤维生产装置，实现工业化规模生产，注册商品名迪尼玛

1983年，日本三井石化公司采用凝胶挤压超倍拉伸法，以石蜡作溶剂，生产超高分子量聚乙烯纤维，商品名为Tekmilon

1986年，美国的联合信号公司（AlliedSignal）购买了荷兰专利，同时开发自己的生产工艺并申报了专利，于1988年实现了商业化生产

1999年，中国实现UHMWPE纤维工业化生产

2008年，仪征化纤建成国内第一条干法纺丝UHMWPE纤维工业化生产线

2016年，中国UHMWPE纤维年产量突破9000吨

2019年，全球UHMWPE纤维产能达到6.46万吨/年，其中中国产能约为4.10万吨/年，占全球总产能的60％以上

行业现状

1. UHMWPE纤维是世界范围内的稀缺物质，目前产能缺口较大。市场需求方面，未来几年UHMWPE纤维的需求量级在10万吨/年以上，市场潜力巨大；

2. UHMWPE纤维是我国技术创新和国家发展重点的材料之一。我国规模化生产日益成熟，但仍存在生产成本高、技术创新能力弱等问题，产品应用范围局限于传统的安全防护及绳缆行业，急需培育和开发新应用领域，以提升产品的国际市场竞争力。

市场规模预测

据Grand View Research的统计及预测数据显示，2019年全球UHMWPE纤维市场规模为7.611亿美元，预计到2027年将增长至14.067亿美元，2020-2027年的复合年增长率为8.6％。

主要研究单位/企业

国内：山东爱地、上海斯瑞、江苏锵尼玛、仪征化纤、湖南中泰、宁波大成、北京同益中、江苏九九久、浙江千禧龙…

国外：荷兰帝斯曼（DSM）、美国霍尼韦尔公司（Honeywell）、日本东洋纺公司（Toyobo）、日本三井石化公司…

以上排名不分先后，名称均为简称

应用案例

绳缆：汽车绞盘绳、减速伞绳索、渔网绳…

绳缆

图片来源：图虫创意

防护用品：防弹衣、防弹头盔、防弹装甲、防弹盾牌、防割手套…

防弹衣

图片来源：图虫创意

帆船、网：船帆的主帆和前帆、渔网及安全网、钓鱼竿鱼线…

船帆

图片来源：图虫创意