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南京科亞化工成套裝備有限公司 2020-03-09 點(diǎn)擊2538次
超大長徑比雙螺桿擠出機(jī)應(yīng)用于超高分子量聚乙烯行業(yè)
超高分子量聚乙烯（Ultra High Molecular Weight Polyethylene，簡稱UHMWPE）是新型的熱塑性工程塑料，分子結(jié)構(gòu)和普通聚乙烯相同，但黏均分子量可達(dá)150萬到1000萬。UMMWPE分子鏈很長，沿同一方向排列，相互纏繞，通過強(qiáng)化分子間相互作用，能夠?qū)⑤d荷更有效地傳遞到主鏈，因此UMMWPE具有很高的比模量和比強(qiáng)度。UMMWPE還具有極佳的抗沖擊性、耐磨損性、耐化學(xué)腐蝕性、耐低溫性、耐候性，自身潤滑等，廣泛應(yīng)用于能源、化工、紡織、建筑、冶金等領(lǐng)域。近年來，UMMWPE材料兩個(gè)最突出的應(yīng)用領(lǐng)域是UMMWPE纖維和UMMWPE鋰電池隔膜，南京科亞的超大長徑比雙螺桿擠出機(jī)都有突出表現(xiàn)。
UMMWPE纖維與芳綸、碳纖維合稱為世界三大高科技纖維，產(chǎn)品應(yīng)用于防彈、防刺等高強(qiáng)類國防軍需裝備，以及航空航天，海洋產(chǎn)業(yè)，運(yùn)動(dòng)器材，建筑加固等行業(yè)。我國UMMWPE纖維行業(yè)起步較晚，早期從原材料到工藝設(shè)備幾乎都被發(fā)達(dá)國家壟斷，隨著近二十余年的發(fā)展，現(xiàn)在我國UMMWPE纖維生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)能已經(jīng)躍居世界前列，原料和工藝設(shè)備都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)品性能也接近國際先進(jìn)水平。
（UMMWPE纖維用于防彈衣）
鋰離子電池自上世紀(jì)90 年代初索尼公司開發(fā)成功后，以其能量密度高、循環(huán)壽命長和電壓高等優(yōu)異的電性能而獲得了迅速的發(fā)展。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品領(lǐng)域，隨著近年來在動(dòng)力電池的應(yīng)用成熟，需求量呈急劇增長。
鋰離子電池由正負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜組成，隔膜的一個(gè)重要功能是隔離正負(fù)極并阻止電池內(nèi)電子穿過，同時(shí)能夠允許離子的通過，從而完成在電化學(xué)充放電過程中鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能的好壞。隔膜越薄、孔隙率越高，電池的內(nèi)阻越小，高倍率放電性能就越好，因此，隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有十分重要的作用。商品化鋰離子電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜，尤其在動(dòng)力電池領(lǐng)域，UMMWPE隔膜由于突出的性能應(yīng)用廣泛。
UMMWPE微孔膜的制備方法有干法（熔融拉伸，MSCS）和濕法（熱致相分離，TIPS）之分，兩種方法都包括UMMWPE或混合物的擠出步驟，然后至少一個(gè)取向步驟使薄膜產(chǎn)生孔隙并提高拉伸強(qiáng)度，南京科亞的超大長徑比擠出機(jī)就是這個(gè)擠出步驟的關(guān)鍵設(shè)備，目前已經(jīng)在一些隔膜生產(chǎn)企業(yè)開始批量化生產(chǎn)。
（熱致相分離法制備的鋰離子電池隔膜）
南京科亞在UMMWPE行業(yè)的設(shè)備研發(fā)，始于上世紀(jì)90年代初，現(xiàn)在已經(jīng)形成從螺桿直徑36mm到125mm的多個(gè)規(guī)格型號(hào)擠出機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用，其長徑比（L/D）可達(dá)到68-72，是目前國內(nèi)乃至世界先進(jìn)水平。南京科亞的UMMWPE超大長徑比擠出機(jī)研發(fā)，為滿足UMMWPE擠出的極高工藝需求，解決了一系列技術(shù)難題，獲得了多項(xiàng)技術(shù)成果和專利。目前，南京科亞超大長徑比擠出機(jī)在UMMWPE纖維行業(yè)已經(jīng)占據(jù)主要市場份額，在隔膜行業(yè)也開始取代進(jìn)口設(shè)備應(yīng)用。
國家和行業(yè)協(xié)會(huì)極為重視UMMWPE發(fā)展，在“十二五”、“中國制造2025”等規(guī)劃中重點(diǎn)將超高分子量聚乙烯材料應(yīng)用研發(fā)列為重點(diǎn)突破的28項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一，并要求“要對(duì)國內(nèi)已有基礎(chǔ)的新一代超高強(qiáng)高模聚乙烯等應(yīng)用技術(shù)深化研究，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)”。南京科亞將響應(yīng)國家號(hào)召，抓住市場時(shí)機(jī)，把提高單機(jī)產(chǎn)量，降耗增效，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)作為發(fā)展重點(diǎn)，以技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為我國超高分子量聚乙烯行業(yè)的制備技術(shù)和裝備水平達(dá)到國際先進(jìn)水平做出貢獻(xiàn)。