l 20世紀70年代—80年代應用芳綸的進程
自1972年美國杜邦公司開發成功芳綸紡絲技術并以Kevlar定名投人工業化生產以來，中國的合成樹脂、合成纖維科研機構和生產企業密切注視其發展動向并開始了芳族聚酰胺樹脂的合成技術和芳綸的紡絲技術的開發工作，橡膠行業積極開展芳綸骨架材料在輪胎和管帶類橡膠制品中應用的研究工作并取得了一定的成果。 20世紀70年代，原化工部晨光化工研究院、南通合成材料廠陸續開始進行芳族聚酰胺樹脂的合成工藝研究和小規模生產技術的開發工作，上海合成纖維研究所開始進行試驗室規模的芳綸紡絲技術開發工作，對不同品種的紡絲溶劑的溶解性、腐蝕性進行對比，并結合病毒病理學對紡絲溶劑進行了篩選。我院對芳綸的性能開展研究，掌握了該種纖維的特性，并在試驗室對芳綸簾子線加捻、浸膠的工藝進行模擬開發和浸膠液配方的選定工作，為后來的產品試制奠定了良好基礎。進入80年代后，成立于天津的天津國際聯合橡膠輪胎有限公司(中國、澳大利亞、加拿大合資企業)確定在某些工程輪胎的緩沖層中以芳綸簾子布為增強材料，開始了芳綸在橡膠產品中工業化應用的進程。 1986年—1990年中國發展國民經濟第七個五年計劃期間，我院和西安交通大學及晨光化工研究院、南通合成樹脂廠、上海合成纖維研究所共同承擔了國家關于芳族聚酰胺樹脂合成、紡絲技術開發和在橡膠工業中應用的系列科研課題。晨光化工研究院、南通合成材料廠完成了芳族聚酰胺樹脂合成技術的開發工作，上海合成纖維研究所完成了低線密度(250d以下)芳綸長絲的試驗室紡絲技術的開發工作；我院和西安交通大學利用荷蘭阿克蘇公司提供的T1001型芳綸束絲和上海合成纖維研究所提供的低線密度芳綸束絲進行了芳綸骨架材料的加工工藝研究(包括簾子線、線繩結構設計、加捻及浸膠工藝參數、浸膠配方設計)和產品試制工作。我院試制了兩批芳綸帶束層6．50R16(6PR、8PR)輕卡子午胎和一批芳綸胎體175／80SRl3轎車子午胎，在寧波同步帶廠和原北京橡膠二廠分別試制了3×186xH、58Mxl6．4、96Mxl6．4、130xM37和2×70×25．4五種規格的同步膠帶和17x10．5(B x H)汽車風扇V帶。汽車風扇V帶臺架試驗壽命比聚酪線繩風扇帶提高一倍以上，最高提高了150％，五種芳綸線繩的同步帶中，2x 70x 25．4的使用壽命比玻璃纖維線繩帶提高了30％—70％，其余四種規格的同步帶的使用壽命比玻璃纖維線繩帶提高了25％左右。之后我院采用自行開發的生產技術在吳江工業用布廠生產同步帶用芳綸浸膠線繩供江蘇、浙江的一些同步帶廠使用達三年之久。此外，我院還進行了芳綸／錦綸、芳綸／滌綸復合簾線的結構設計、加捻工藝研究等基礎性研究工作，西安交通大學試制了芳綸增強橡膠高壓膠管。
2 20世紀90年代應用芳綸的進程
20世紀90年代，我院配合國家重大引進項目的國產化工作，在河南輪胎廠(現風神輪胎股份有限公司)試制了芳綸緩沖層的大型工程輪胎，提高了輪胎的胎面耐磨性和耐刺扎性從而大幅度提高了輪胎的工作壽命，使其接近或達到了進口同種輪胎的壽命水平。1999年末，神馬實業股份有限公司與荷蘭阿克蘇·諾貝爾公司開始合作，使用阿克蘇·諾貝爾公司的TwaNnlo01型芳綸束絲，利用神馬公司先進的捻線、織造、浸膠設備在國內生產芳綸浸膠簾子布，供天津國際聯合橡膠輪胎有限公司使用，同時在東風輪胎廠(現湖北金獅輪胎有限公司)等企業試制芳綸胎體的子午胎。現在，神馬實業股份有限公司的浸膠芳綸簾子布已形成年產15—20t的規模，穩定客戶為天津國際聯合橡膠輪胎有限公司；其余幾家企業則把試制成果作為技術儲備，持有了成本消化能力后再組織規模生產。與此同時，阿克蘇·諾貝爾公司自身也開展了開發中國橡膠市場的努力，以低于成本的價格向山東榮成橡膠廠每年供應芳綸浸膠簾子布生產6．50N6輕卡子午胎，以一層1680dtex／3芳綸簾子布代替三層1680dtex／2滌綸簾子布作為6．50N6輕卡子午胎的胎體。由于胎體層數減少，簾子布和膠料的質量均有減輕，使得每條輪胎的質量減輕了2．416kg。該公司測算如果每千克芳綸浸膠簾子布的價格能降到18美元，則單條輪胎的成本可降低6．6元。此項工作進行了兩年后因阿克蘇·諾貝爾公司將芳綸部分全盤出售給日本帝人公司而告停。這期間阿克蘇·諾貝爾公司還與我院開展了市場開發合作，向與我院有技術合作關系的四川橡膠廠、銀川中策橡膠股份有限公司等企業提供了浸膠芳綸簾子布，這兩家企業按計劃分別以一層芳綸簾子布代替三層滌綸簾子布作胎體試制了輕卡子午胎，四川橡膠廠還試制了聚酯胎體、芳紐帶克層的全纖維轎車子午胎。這一時期國內的其他輪胎生產企業也進行了芳綸應用于輪胎的開發工作。上海輪胎橡膠集團股份有限公司用芳綸簾子布分別作為帶束層和胎體增強材料生產了7．50N6、距15／60N4載重子午胎，他們的結論是：①以保本價得到阿克蘇·諾貝爾公司的Twaron芳綸，則芳綸在輕型載重輪胎和轎車輪胎的胎體中取代滌綸是可行的；②在輕型載重子午胎的帶束層中用芳綸替代鋼絲簾線可使成本降低；③在載重子午胎的帶束層中用芳綸取代鋼絲簾線可以減輕輪胎重量。 管帶類產品應用芳綸骨架材料在90年代亦有進展。宜昌中南橡膠集團有限公司曾試制了以芳綸帆布為骨架材料的輸送帶。在油田、谷物收割等大功率傳動膠帶中，已有用芳綸線繩為增強材料生產的V帶商品。江蘇省太倉市凌峰實業有限公司與無錫太湖同步帶廠技術人員合作開發出同步帶用芳綸浸膠線繩。 西安交通大學在芳綸應用于橡膠產品方面做了大量工作并取得喜人成果。他們進行了兩方面的工作：①在“七五”計劃攻關工作的基礎上，進行芳綸增強熱塑性樹脂軟管的開發。這一產品的研制成功使軟管基質材料的選擇從橡膠擴展至熱塑性彈性體，既擴大了基質材料的選擇面，又可省略橡膠加工的某些環節，簡化了生產工藝，降低了能耗；同時還進一步發揮了芳綸高強高模的特性，使軟管的耐壓能力比膠管提高20％—30％，而重量卻減輕了一半；②開展了用芳綸短纖維增強橡膠制造耐燒蝕柔性絕熱層材料替代石棉填充彈性體的研究開發工作。他們對不同含量芳綸短纖維—EPDM—樹脂分散劑復合材料體系的燒蝕性能做了研究，并得到了低燒蝕速率、低密度、不同硬度的燒蝕材料。此外，他們還進行了導電芳綸的開發工作。 國外的芳綸制造商還在管帶類橡膠制品市場的開發上做了一些工作。杜邦公司在山東青島新飛橡膠廠(現青島正元工業線繩制造有限公司)加工芳綸膠管紗線和同步帶用線繩。阿克蘇·諾貝爾公司在江蘇吳江富達工業線繩有限公司生產膠管紗線。 國內的一些大學還進行了有關芳綸骨架材料的基礎性研究工作，如東華大學、西安交通大學都進行了芳綸粘合處理技術或浸膠配方的研究工作。
3 近年來我國加緊芳綸生產的步伐
近年來我國的芳綸需求量急劇增加，導致進口量大幅上升，2咖年進口的芳綸已超過200to由于資源和產品品質等方面的原因，目前我國每年還需進口一定數量的同步帶用芳綸浸膠線繩，生產商為德國英特(Inter)公司，經銷商為江蘇吳江海角工業用布有限公司。進入21世紀以來，我國加緊了芳綸的生產步伐。早在20世紀90年代，晨光化工研究院就建成了年產50t對位芳綸長絲的小試裝置并掌握了該規模芳綸紡絲技術。2001年，該院借助金路集團的民間資本，組建了晨光金路科技有限公司，分三期累計投資近4億元在四川興建年產1咖t芳綸長絲的生產線并最終完成芳綸尖端系列產品的開發，目前工程進展順利；上海合成纖維研究所、東華大學化學纖維研究所、沈陽市紅星密封材料廠等單位研制和生產的對位芳綸性能已接近國際水平。在間位芳綸方面，廣東新會新艷股份有限公司年產200t間位芳綸的生產線已建成投產；山東煙臺氨綸股份有限公司年產500t間位芳綸的生產線正在建設中。此外，上海市科委資助興建芳綸漿粕中試生產線。所有這些預示著中國不能生產芳綸的狀況將成為歷史。在應用方面，芳綸在工程輪胎、同步帶中應用技術開發已列為我國“十五”計劃橡膠工業重大研究和產業化課題。
4 結語
隨著芳綸生產技術和產能的提高，隨著橡膠行業應用芳綸技術的逐步完善，芳綸增強的橡膠制品一定會越來越多，且性能越來越好、壽命越來越長。
