近期，由北京化工大学和江苏先诺新材料科技有限公司联合承担的百吨级高强高模聚酰亚胺(PI)纤维制备技术及应用项目，在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。
鉴定委员会一致认为，该项目研发了高强高模聚酰亚胺纤维成套产业化制备技术及关键装备，形成系列产品，并在多个高端装备制造领域获得重大应用或进行考核验证。作为完全自主可控和军民两用的原创产品，项目成果整体技术处于国际领先水平，可满足我国航空航天、国防军工等领域对高性能有机纤维的迫切需求，具有广阔的应用前景。
项目牵头人、北化大教授武德珍表示，经过近几年的推广和应用技术开发，特别是在用户单位的大力支持下，高强高模聚酰亚胺纤维产品在航空、航天、电子、型材制造、防弹防爆等领域均取得很好的应用评价，各下游制品或装备也已完成大部分应用验证工作，部分应用已进入批量供应阶段。研究团队将继续加强聚酰亚胺纤维在不同场景的应用研究，拓展产品应用领域，提升产业化规模并降低生产成本。
高强高模聚酰亚胺纤维综合性能优异，一直备受业界关注。但由于制备过程中存在工艺和装备高度耦合、材料前驱体不稳定等难题，工业化生产难度极大。据北化大副教授牛鸿庆介绍，武德珍教授带领科研团队于2007年起对聚酰亚胺纤维制备技术展开研究，2011年打通吨级小试工艺路线。此后历经10吨级工程化和百吨级产业化成套技术与装备攻关过程，于2018年建成全球首条百吨级高强高模聚酰亚胺纤维生产线，实现了拉伸强度3.5GPa纤维的产业化及产品的系列化。2021年，建成第二条百吨级智能化生产线，产品性能进一步提升，最高等级产品纤维拉伸强度和初始模量分别可达4.5GPa和180GPa以上，比碳纤维T300的强度还要高。这项技术国际领先，产品主要用于航空航天和防弹领域。
聚酰亚胺（PI）被誉为高分子材料金字塔的顶端材料，是分子结构中含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，也是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一。各国都将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入化工新材料的发展重点之一。因其在性能和合成方面的突出特点，无论是作为结构材料还是作为功能性材料，聚酰亚胺都有着巨大的应用前景，包括工程塑料、纤维、薄膜等领域。
而其纤维，特别是高强高模产品却鲜为人知。据了解，此前，国外一些发达国家以高强高模为目标对聚酰亚胺纺丝进行多年研究，始终没有重大突破，主要是纺丝工艺及相关装备问题不能解决。
作为一类综合性能突出的高性能芳杂环聚合物,聚酰亚胺纤维兼具聚酰亚胺材料的耐高温、阻燃、绝缘、低介电、耐辐照等特点和高性能纤维的强度和模量，被誉为是21世纪最有发展前景的高性能纤维品种，在航空航天、交通运输、电子电器、核工业等重要领域有广泛的应用前景，是重点发展的战略性新材料之一。
通过以往的报道，我们可以获悉武德珍教授引领的创新团队发明的聚酰胺酸溶液的凝固、牵伸、热亚胺化的一体化纺丝工艺，实现了从聚酰亚胺预聚体—聚酰胺酸溶液出发,直接获得高强高模聚酰亚胺纤维。武教授表示“需要特殊结构单体合成的聚酰亚胺才能溶解在溶剂中，而如果釆用聚酰胺酸，很多单体就可被应用，从而进行分子结构设计提高性能，成本也将得到有效控制。并且制备过程中使用的普通溶剂将被全部回收，不会产生环境污染。”据悉，该项技术突破了高强高模聚酰亚胺纤维制备的瓶颈，具有完全自主知识产权，达到国际领先水平。