中国石化仪征化纤有限责任公司特种纤维研究所所长王芳，分享《超高分子量聚乙烯纤维和对位芳纶纤维在工程领域的应用》

超高分子量聚乙烯纤维UHMWPE与对位芳纶纤维如Kevlar®、Twaron®是当今工程领域最具代表性的两种高性能特种纤维。随着工程结构向轻量化、高耐久及多功能方向发展传统金属与玻璃纤维材料在部分场景中已难以满足严苛要求。超高分子量聚乙烯纤维与对位芳纶纤维凭借超高强度比强度可达钢丝的5~10倍、低密度、优异的抗冲击及耐腐蚀性能成为工程加固、缆索系统、抗爆防护等领域的重要增强材料。两者虽同属高性能纤维但分子结构与热学行为差异显著决定了各自独特的应用边界。关键特性对比一、建筑工程领域应用结构加固与修复对位芳纶纤维布AFRP广泛用于混凝土梁、板、柱的抗震加固及抗弯加固。其高抗拉强度与适中的弹性模量可有效提升结构承载力且施工便捷、不增加过多自重。UHMWPE纤维布则更适用于对自重敏感或需抗冲击的结构如桥梁墩柱的防撞加固、砌体结构的抗爆贴层。预应力筋与拉索在大型空间结构、斜拉桥及穹顶中采用UHMWPE纤维增强复合筋UFRP替代钢绞线可彻底消除电化学腐蚀隐患且重量降低约80%便于安装。但需注意其蠕变问题设计时宜限制长期应力水平。对位芳纶复合筋AFRP因高温性能更优在火灾风险较高区域的拉索中更具优势。二、交通运输与海洋工程船舶与深海系泊UHMWPE纤维制成的缆绳已成为深海系泊缆、拖缆及锚缆的首选。其比强度超过钢丝绳且漂浮特性避免海底拖曳损伤同时耐海水、耐微生物侵蚀。例如半潜式钻井平台的系泊系统广泛采用UHMWPE纤维缆。对位芳纶纤维则因抗割裂性好常用于防鲨网、船用护舷及潜水员绳缆。车辆抗冲击与轻量化在公路防撞护栏、桥墩防撞浮箱中UHMWPE纤维复合材料可有效吸收车辆撞击能量且回弹性好。对位芳纶纤维与树脂复合后制成装甲板用于特种车辆及执法船艇的弹道防护。三、环境工程与水利设施柔性护面与土工织物UHMWPE纤维编织的土工格栅及网箱用于河道护坡、海岸防冲刷工程。其超高耐磨性能抵抗水流块石冲击且对酸碱水体不敏感。对位芳纶短切纤维可掺入混凝土中提高水工建筑物局部抗冲磨性能悬索与输水管道在长距离跨江输水管道悬挂系统中采用UHMWPE纤维复合吊带可降低塔架负荷并实现大跨距。对位芳纶纤维用于管道环向增强承受内压并抵抗温度波动引起的热应力。为了解其在建筑工程、交通运输、海洋工程及防护结构中的典型应用比较技术优势与适用场景由江苏省新材料产业协会主办的“2026江苏芳纶产业产业大会”将于2026年8月17-19日在江苏•苏州召开大会特邀中国石化仪征化纤有限责任公司特种纤维研究所所长 王芳分享《超高分子量聚乙烯纤维和对位芳纶纤维在工程领域的应用》主题报告。