第一節(jié) 產(chǎn)品技術發(fā)展現(xiàn)狀
芳綸1414纖維是生產(chǎn)芳綸剎車片的重要材料，芳綸1414的技術水平及特點如下：
芳綸1414的技術路線可以分成二種：一是，杜邦和阿克蘇的高分子液晶紡絲技術，即使不經(jīng)過熱處理也能得到較高強度和較高模量的纖維；二是，日本帝人公司獨立開發(fā)的技術，在聚對苯二甲酰對苯二胺高分子中引入第三單體，如3,4’——二氨基二苯醚，不用液晶紡絲，但須經(jīng)過高溫處理和高倍牽伸才能得到高強高模纖維。上述兩種技術產(chǎn)品的產(chǎn)量占整個對位芳綸市場的95%以上。
1）PPTA型芳綸的制造技術
PPTA型芳綸由聚對苯二甲酰對苯二胺（PPTA）紡絲制成，主要商品有KEVLAR、TWARON等。PPTA的縮聚單體是對苯二胺（PPD）和對苯二甲酰氯（TPC）。PPTA在達到其熔點之前即發(fā)生分解，因此既不能用熔融聚合法聚合，也不能用熔融紡絲法紡絲。Dupont公司采用低溫溶液縮聚法生產(chǎn)PPTA。
聚合過程將適量的PPD在縮聚溶劑中溶解，在氮氣保護下冷卻到－15℃，然后伴隨攪拌添加TPC，生成的產(chǎn)物是粘稠的糊狀漿。反應物允許靜置過夜，同時逐漸升溫至室溫。將此反應物在混合器中用水攪拌，洗去溶劑和鹽酸（HCl），將聚合物過濾收集。在該反應中，溶劑的選擇、反應物的化學計量、體系中無水等因素對決定聚合物分子量有重要作用。
采用濃硫酸作溶劑制備紡絲溶液，溶解溫度為60-80℃，溶液濃度一般為14－20%，采用這些條件是為了獲得具有各向異性的液晶紡絲原液。采用干噴濕紡法紡絲，干噴濕紡的作用之一是將噴絲板和低溫凝固水浴隔開，以便噴絲板保溫，保持紡絲溶液的液晶態(tài)，另外，干噴濕紡的空氣層有利于紡絲溶液的拉伸。噴頭拉伸比（卷繞速度/噴絲孔吐出速度）對初生纖維強度有重要影響，一般大于3。紡絲時預先將紡絲原液加熱到70～90℃，紡出噴絲孔后，再經(jīng)過約0.5厘米長的空氣層，然后進入溫度小于4℃，含硫酸量小于10%的凝固浴中。由于紡絲溶液具有液晶性質，通過噴絲孔時已經(jīng)高度取向，初生纖維不必進行拉伸就能獲得比較好的力學性能，經(jīng)過水洗干燥就可以得到標準級的芳綸。
為了得到更高模量的芳綸，還需要在氮氣流的保護下，進行約550℃的熱處理。
高模量KEVLAR49就是標準級KEVLAR29通過熱處理得到的。濕PPTA初生纖維在高溫下的熱處理對于提高模量很有效，但對強度的影響不大。
通過纖維成型技術改善PPTA型芳綸力學性能的途徑有：減小噴絲孔和纖維的直徑、增加噴絲孔的長徑比、增加紡絲張力和紡絲速度、對初生纖維進行浸漬后熱處理、冷凍固態(tài)下的高壓紡絲、聚合物滲透技術等，此類技術基本上是從減少PPTA纖維結構缺陷，提高結晶取向程度來考慮的。
2）共聚型芳綸的制造方法
共聚是芳綸生產(chǎn)中普遍采用的技術。由于PPTA分子鏈剛性大，鏈間氫鍵的密度大，PPTA型聚合物難溶解，紡絲成型后易結晶，降低了纖維的可拉伸性。為了規(guī)避剛性分子鏈在大部分溶劑中的不溶解性，采用兩個胺基間隔較遠的、非對稱的半剛性第三單體共聚，有利于上述改進。然而，經(jīng)拉伸后的半剛性共聚芳綸的強度也很出色。
典型的例子是日本帝人（Teijin）開發(fā)的共聚型芳綸Technora（聚對苯二甲酰3,4-氧亞苯基對苯二胺）。它的生產(chǎn)工藝是在NMP/CaCl2之類的酰胺溶劑（濃度10%）中，使PPD和第三單體（各為25%mol）與TPC作用，直至聚合完成。聚合溫度0－80℃。反應混合物用氫氧化鈉中和，再通過干噴濕紡法或濕紡直接紡入水凝固浴中，然后將初生絲用溶劑萃取，經(jīng)490℃下拉伸10倍后干燥，經(jīng)過整理得到最終產(chǎn)品。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程
芳綸1414纖維生產(chǎn)工藝
第三節(jié) 國內外技術未來發(fā)展趨勢 分析
俄羅斯芳綸的特征是聚合物主鏈都含有苯并咪唑二胺（PHA）鏈節(jié)，且不同型號的芳綸以含有此芳雜環(huán)基量的不同而區(qū)別。對于俄羅斯芳綸的結構，有人做了很有啟發(fā)的表述：SVM是以PHA完全取代PPTA中的PPD；Armos和Terlon分別是以50－70mol%和5－15mol%的量取代PPTA中的PPD；Rusar則有三種二胺鏈節(jié)，即除了PHA、PPD之外，還有鄰氯對苯二胺（PPD-Cl）。
目前，Armos和Rusar雖然纖維性能很好，但因成本很高，產(chǎn)量不大。Armos的生產(chǎn)采用濕紡工藝，并將聚合生產(chǎn)過程的縮聚物溶液直接用作紡絲溶液。Armos成纖聚合物的合成工藝一步或分兩步進行，第一步是齊聚物合成，第二步是縮聚。
聚合溶劑是添加了堿性鹽類的高極性質子惰性酰胺類溶劑，Armos成纖聚合物在這種溶劑中可溶。由于Armos成纖聚合物的不規(guī)則分子鏈結構，縮聚/紡絲溶液呈現(xiàn)各向同性態(tài)，其聚合物濃度控制在5－6%，經(jīng)過典型的工藝流程：混合、過濾和脫泡。過濾要求嚴格，分別為齊聚物過濾和聚合物過濾。紡絲液通過高長徑比噴絲孔的噴頭拉伸，初生纖維進入凝固浴。初生纖維凝固后在較高的卷繞速度下被濕拉伸，并通過逆流洗滌除去溶劑，再干燥和卷繞。由此所得纖維的強度和模量為0.8－2.0Gpa和50－70Gpa。通過在350－450℃下的熱拉伸（拉伸率2.5－5.0%），Armos的強度和模量上升到4.0－5.5GPa和130－160Gpa的程度。最新的Rusar強度高達6GPa，并且由于第四單體側基的作用，具有更好的復合材料相容性。
第四節(jié) 芳綸剎車片市場現(xiàn)狀 分析 及預測
剎車片是汽車剎車系統(tǒng)中的關鍵零件，而剎車片上的摩擦材料又是決定剎車片性能的關鍵部分。隨著芳綸剎車片的出現(xiàn)，其良好的耐高溫、高強度使其成為汽車剎車片市場備受關注的新型產(chǎn)品。
一、汽車剎車片 市場發(fā)展 現(xiàn)狀及預測
中國剎車片市場需求量很大，2004年到2007年保持了15.7%的平均增長率。2008年雖然國內汽車產(chǎn)銷量同比增長僅為6.8%，但汽車保有量穩(wěn)定增長，2008年國內剎車片市場需求規(guī)模在14233萬片。
從供給情況看，國內現(xiàn)有摩擦材料生產(chǎn)企業(yè)超過600多家，其中70％產(chǎn)品為汽車用摩擦材料，全國本土生產(chǎn)的摩擦材料占70%，國外企業(yè)生產(chǎn)的摩擦材料占30%。本土需求摩擦材料占30%，國外需求的摩擦材料占70%，產(chǎn)值前50各生產(chǎn)企業(yè)中，外資企業(yè)占60%。
摩擦與密封材料 行業(yè) “十一五”期間的發(fā)展目標是：總產(chǎn)值平均每年遞增11.8%，2010年達到100億元。其中，摩擦材料80億元。出口交貨值平均每年遞增27.6%，2010年達到50億元。
國內產(chǎn)品的無石棉化進程在不斷加快，2010年摩擦與密封材料的無石棉化率將分別達到80%和60%以上。
二、芳綸剎車片市場現(xiàn)狀
近些年我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動了整個汽車剎車片市場的快速增長。汽車剎車片廠家逐漸采用先進的生產(chǎn)技術及原材料，如陶瓷、NAO、芳綸和其它新技術。在應用證實中芳綸剎車片是替代石棉的最佳產(chǎn)品，而且是出色的剎車片的增強材料，它能使剎車片發(fā)揮更好的性能、擁有更長的壽命和降低噪音。
芳綸剎車片從產(chǎn)生開始就在受到汽車產(chǎn)業(yè)的廣泛關注。并且隨著國內各 行業(yè) 對節(jié)能環(huán)保要求的進一步加強，石棉剎車片將面臨淘汰，這將進一步促進了芳綸剎車片 行業(yè) 的發(fā)展。
但是，目前由于整個芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，尤其是國內對位芳綸還無法進行規(guī)?；a(chǎn)，這對芳綸剎車片 行業(yè) 的發(fā)展影響較大。國內生產(chǎn)企業(yè)只能通過進口原材料來生產(chǎn)芳綸剎車片。產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到了很大的限制。而整個市場的需求卻在快速增長，導致了國內市場供不應求的矛盾逐漸加劇。
三、芳綸剎車片發(fā)展預測
從摩擦與密封 行業(yè) “十一五”發(fā)展 規(guī)劃 中可看出，未來石棉化產(chǎn)品的應用比例將逐漸下降。未來隨著摩擦材料市場的發(fā)展，石棉將逐漸在中國市場被禁止使用。而采用芳綸剎車片將成為未來剎車片發(fā)展的方向。根據(jù)上海錦江出租車客運公司的試驗結果，芳綸剎車片使用壽命比一般的剎車片提高25%；如果用在一般的私車上，使用壽命可以提高40%以上，制動性能更好。
我國作為全球汽車生產(chǎn)及消費大國，未來芳綸剎車片市場前景看好。而目前煙臺氨綸1000噸對位芳綸的中試投產(chǎn)對于國內對位芳綸的發(fā)展起到了良好的引導左右，未來隨著芳綸產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，我國芳綸剎車片 行業(yè) 生產(chǎn)及應用都將進入快速增長期。
第五節(jié) 芳綸剎車片產(chǎn)品產(chǎn)量 分析 及預測
我國芳綸剎車片正處于發(fā)展起步階段，國內具備生產(chǎn)能力的企業(yè)數(shù)量較少，且多數(shù)企業(yè)還處在對產(chǎn)品的研發(fā)設計及生產(chǎn)試驗階段，國內還未有產(chǎn)品大批量化生產(chǎn)。
但是從剎車片的未來發(fā)展趨勢來看，芳綸剎車片市場空間巨大，因此未來國內對位芳綸的規(guī)模化生產(chǎn)將會加快剎車片生產(chǎn)企業(yè)對芳綸剎車片研發(fā)生產(chǎn)的投入。長遠來看，芳綸剎車片未來 行業(yè) 規(guī)模及產(chǎn)量增長潛力巨大。
第六節(jié) 芳綸剎車片市場需求 分析 及預測
從整個汽車剎車片市場需求情況來看，近幾年隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，近幾年國內汽車剎車片市場需求平均增長速度為15.7%。未來幾年我國汽車產(chǎn)量仍以較快的速度增長，預計汽車剎車片市場需求量到2010年達到18725萬片。
2003-2010年我國汽車產(chǎn)量、汽車剎車片需求量統(tǒng)計及預測表
單位：萬輛、萬片
2003-2010年我國汽車產(chǎn)量增長及汽車剎車片需求增長相關圖
從芳綸剎車片市場需求情況來看，雖然目前由于產(chǎn)量方面的原因，實際使用量較少，但是未來摩擦材料向無石棉化發(fā)展，以及國內芳綸產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的增長，都將促進芳綸剎車片市場需求的快速增長，其潛在市場需求空間巨大，預計未來 行業(yè) 市場規(guī)模將以超過10%的年增長速度增長。
第七節(jié) 芳綸剎車片消費狀況 分析 及預測
1、產(chǎn)品消費現(xiàn)狀
目前芳綸剎車片消費主要是以國外市場為主，由于國外芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早，目前在世界知名汽車廠商中，芳綸剎車片已被奧迪、大眾、寶馬、福特、標致、沃爾沃、歐寶、菲亞特等廣泛應用。
國內目前芳綸剎車片消費水平還比較低，國內汽車制造商對芳綸剎車片的消費使用量較少。
2、產(chǎn)品消費趨勢
隨著我國芳綸剎車片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來國內高端汽車將逐漸加大對芳綸剎車片的消費。從產(chǎn)品消費趨勢來看，未來5到10年內，國內芳綸產(chǎn)業(yè)將逐步發(fā)展壯大，國內汽車產(chǎn)業(yè)未來仍保持較快的增長速度，這些都將促使芳綸剎車片消費在未來呈現(xiàn)出較好的增長形勢。
第八節(jié) 芳綸剎車片價格趨勢 分析
芳綸剎車片與其它剎車片價格比較，其價格相對較高。以杜邦芳綸剎車片價格為例，其價格是其它剎車片銷售價格的1.5~2倍。
從價格構成因素來考慮，芳綸剎車片價格主要是受到芳綸纖維產(chǎn)品技術復雜，產(chǎn)量小的原因影響，其生產(chǎn)成本高所導致的。
從產(chǎn)品的使用性能來考慮，一般金屬剎車組件5萬公里要至少換一次，費用大概要800元左右，而芳綸剎車片的使用壽命是石棉的12倍，是金屬纖維的3倍。其在使用過程中降低了日后的車輛保養(yǎng)成本。
從未來芳綸剎車片的價格走勢來看，影響因素如下為：1、國內產(chǎn)品生產(chǎn)能力；2、市場需求增長狀況。
目前我國芳綸剎車片生產(chǎn)能力弱，隨著未來芳綸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，芳綸剎車片生產(chǎn)規(guī)模將逐漸擴大，生產(chǎn)成本將有所降低，但是這需要較長一段時間尚可實現(xiàn)。
汽車剎車片對芳綸剎車片的需求未來有望以10%以上的速度增長，市場供需矛盾將進一步激化，因此未來短期時間內產(chǎn)品價格仍將處于高位水平，甚至出現(xiàn)價格上漲可能。
第九節(jié) 芳綸剎車片進出口量值 分析
芳綸剎車片海關HS編碼為87083010。
芳綸剎車片國內目前產(chǎn)品尚未有大批量生產(chǎn)，基本未有產(chǎn)品出口；進口方面，國內近幾年有少量產(chǎn)品進口，但具體數(shù)值并未有統(tǒng)計。
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