芳綸纖維是芳香族聚酰胺纖維的簡稱，是一種新型高科技合成纖維，由芳香基團和酰胺基團連接組成線性聚合物。由于芳香基取代了脂肪基，分子鏈的柔性減小而剛性增強，反映在纖維性能方面，其耐熱性和初始模量都顯著增大。芳香族聚酰胺纖維是目前有機耐高溫纖維中的主要類別，其中最具實用價值的品種有兩個：一是分子鏈排列呈鋸齒狀的間位芳綸纖維，我國稱之為芳綸1313；一是分子鏈排列呈直線狀的對位芳綸纖維，我國稱之為芳綸1414。兩者化學結構相似，但性能差異較大，應用領域各有不同。間位芳綸具有突出的耐高溫、阻燃和絕緣性，主要應用于高溫防護服、電絕緣和高溫過濾等領域。對位芳綸則具有高強度高模量的特點，素有高分子材料中的“百變金剛”之稱，主要應用于個體防護、防彈裝甲、力學橡膠制品、高強纜繩、石棉替代品等。

間位芳綸和對位芳綸化學結構式

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    芳綸樹脂的合成方法有低溫溶液聚合法、直接溶液聚合法、界面縮聚法、酯交換法、氣相聚合法和酰胺化縮聚等，其中低溫溶液聚合法是目前工藝上最成熟的合成方法。芳綸經化學合成后需要紡成纖維才可向下游應用，間位芳綸纖維制備主要有干法紡絲和濕法紡絲，對位芳綸通常采用干噴濕法紡絲工藝。

芳綸纖維的合成及應用

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   一、對位芳綸市場現狀

    對位芳綸性能優異，最突出的性能是高強度和高模量，其強度是鋼的3倍、強度較高的滌綸工業絲的4倍；初始模量是滌綸工業絲的4~10倍、聚酰胺纖維的10倍以上。對位芳綸穩定性高，在150℃下收縮率為零，在高溫下仍能保持較高的強度，如在260℃溫度下仍可保持原強度的65%。對位芳綸的突出性能使其在國防和民用領域均有重要應用。

對位芳綸與其他高強度纖維的性能比較

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    全球對位芳綸纖維產量和消費量穩健增長。2018年產量約8.2萬噸，消費量約8.0萬噸，下游主要集中于安全防護、車用摩擦材料、光纖增強保護、橡膠增強等。而國內2018年對位芳綸消費量約1萬噸，下游主要應用于光纖保護增強及安全防護領域。

對位芳綸消費量穩健增長

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全球對位芳綸下游分布

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國內對位芳綸消費量

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國內對位芳綸下游分布

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    智研咨詢發布的《2020-2026年中國芳綸產業前景規劃及投資戰略分析報告》數據顯示：當前全球對位芳綸主要生產商以國外企業為主，美國杜邦和日本帝人占據主導地位，兩者產量占全球消費量約70%。我國對位芳綸研究起步較晚，尚未實現技術的全面突破，80%以上依賴進口。國內對位芳綸裝置產能超1萬噸，但實際有效產能僅約2000噸，實際產量約1500噸，主要來自于泰和新材。

全球主要對位芳綸生產企業

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    由于對位芳綸在軍工領域具有重要應用屬性，而國內技術落后于海外企業，因此對位芳綸是政策長期重點支持的新材料之一，國產化替代需求強烈。國內對位芳綸80%依賴進口，其中主要來自于美國、日本等企業，而近年來全球貿易環境不確定性增強，軍工等高端、敏感性應用領域容易受到海外企業限制，因此國產化替代需求愈發迫切。

國內企業對位芳綸擴產規劃

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    對位芳綸需求旺盛，價格大幅上漲。尤其在2018年，由于國內越來越嚴格的環保要求導致國內對位芳綸生產原料供應緊張，加上同期美軍啟動單兵武器裝具換裝,其中包括迷彩服、頭盔、作戰靴、戰斗背心等單兵裝具，因此杜邦產品優先保障美國供應，國內供給缺口增大，導致產品平均價格由2017年約15.5萬元/噸上漲至約23.5萬元/噸，同比上漲51.6%。2019年對位芳綸價格整體穩定，平均價格維持在22-24萬元/噸。

對位芳綸價格持續上漲（萬元/噸）

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    二、對位芳綸行業應用領域

    對位芳綸屬于典型的軍民兩用材料，在軍用方面，對位芳綸纖維織物具有高抗張強度、高彈性模量和低密度的性能特點，能迅速將子彈的沖擊能量吸收并分散轉移，避免造成“鈍傷”，因而防護效果顯著，被譽為“終極防彈材料”，廣泛應用于防彈衣、防彈頭盔、搜排爆服和軍警作訓服等個體防護裝備。美國利用凱夫拉材料研發出來了著名的PASGT頭盔，是世界上第一種大量裝備的防彈頭盔。在此之后，各國開始防彈頭盔研制工作，材料上基本都是采用對位芳綸。我國軍隊目前普遍裝備的是QGF02/03式凱夫拉防彈頭盔，另有部分軍隊依舊裝備的是老舊的GK80鋼盔，仍然存在替換需求。根據2018年底陸軍裝備部招標中心新型軍用頭盔招標結果，招標采購數量不少于35萬頂，盔體為芳綸材料，以2kg/頂計算，預計對位芳綸需求約700噸。此外對位芳綸制成的復合材料具有優異的輕量化效果及防彈等性能，在武器裝備等領域的應用也將逐漸提升。過去很長一段時間西方國家一直將對位芳綸作為戰略物資管制對我國禁運，而我國產量寥寥，原料受制于人導致我國難以在國防軍工領域大規模應用，隨著國產化進程的加快，國防軍工應用有望快速增長。

    對位芳綸高強度和高模量、較低的密度和耐蠕變性等特點使其常被用作支撐光纖、電纜的增強材料，用來保護光導纖維及電纜導芯因過載引起的軸向應變。纖維的不可燃性，在電纜使用中也起到一定的防火保護作用。因此對位芳綸纖維廣泛應用于室內外光纖和電力纜的增強件，對推動我國新一代通信技術的發展起到重要作用。2012年7月，我國將寬帶升級工程上升為國家戰略，即“寬帶中國”戰略，隨后幾年，我國新建光纜長度和光纜產量快速增長，帶動對位芳綸需求。近幾年隨著寬帶入戶的普及以及4G建設大潮的退卻，我國光纜產量和新建長度有所放緩。目前國內光纖保護增強用對位芳綸消費量約4-5千噸，國內企業供應量近約6-7百噸，存量替代空間在3000噸以上。而2019年作為5G元年，未來5G建設資本開支將逐步加大，預計將重新帶動光纜需求增長，光纖增強保護用對位芳綸消費量也將進一步提升。

我國新建光纜長度趨勢

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我國光纜產量趨勢

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    芳綸漿粕是一種高度原纖化的纖維，具有較高的比表面積和獨特的高抗拉強度及低密度，可以作為特殊的增強材料分散到樹脂、橡膠等不同基體中。目前，在制造制動器襯片和離合器面片的耐磨增強材料中，芳綸漿粕已成為新型有機材料的首選。對位芳綸漿粕具有高抓附能力，可提高摩擦材料的“生強度”。Kevlar漿粕增強剎車片在成坯時能提高預坯的強度，在剎車片硫化之前能有效提高加工工藝性，同時可有效提高摩擦材料的使用壽命，降低剎車鼓或盤的磨損及制動過程中的噪音。

    對位芳綸還適用于作為輪胎子午線及其它橡膠制品的增強。芳綸增強輪胎具有較高的行駛速度、操控性和舒適性，還能降低車身重量，減少滾動摩擦和行駛中的噪聲，降低“面外彎曲剛度”，減少滾動摩擦，降低燃油消耗，具有節能、低噪音、長壽命的特性。目前固特異、米其林、倍耐力、普利司通等國際輪胎廠商已商業化應用對位芳綸增強輪胎配套各類高端車型。國內萬力輪胎、青島森麒麟和雙星輪胎等開展了對位芳綸增強乘用胎的研發，玲瓏輪胎、三角輪胎和雙錢輪胎則開展了對位芳綸增強載重子午胎的研發和生產。此外采用針織（或編織）工藝將對位芳綸捻線加工成網格布，再與橡膠復合，現已廣泛應用于汽車膠管，如冷卻水管、燃油管、制動管，尤其是渦輪增壓管。國內汽車膠管代表性企業有美晨生態、安徽中鼎、天津鵬翎、浙江峻和等，芳綸膠管已為大眾、通用、奇瑞等主車廠配套。

商業化的對位芳綸增強輪胎應用

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    從全球看車用摩擦材料加橡膠增強材料消費量約3萬多噸，國內由于纖維原料制約以及汽車工業發展與海外仍有差距，該領域應用尚處于起步階段。2018年我國汽車產量約2780萬輛，占全球約30%，是最大的汽車生產消費國，未來對位芳綸市場大有可為。