2018年科(kē)技(jì )進步獎提名(míng)項目公(gōng)示

一、 項目名(míng)稱：高性能(néng)芳綸制備關鍵技(jì )術與産(chǎn)業化

二、 提名(míng)者及提名(míng)意見

提名(míng)者：上海市

提名(míng)意見：

高性能(néng)芳綸包括芳綸II和芳綸III，是産(chǎn)量應用(yòng)廣的高性能(néng)纖維，是安(ān)全、經濟建設和科(kē)技(jì )進步不可(kě)或缺的重要戰略物(wù)資，我國(guó)進行近40年技(jì )術攻關，長(cháng)期依賴進口，多(duō)種戰略武器裝(zhuāng)備研發生産(chǎn)受制于人。項目在973計劃等支持下，開展産(chǎn)學(xué)研聯合科(kē)技(jì )攻關，開展了系統基礎研究，揭示了芳綸制備過程的基本科(kē)學(xué)規律，突破了超高分(fēn)子量PPTA連續穩定制備、液晶紡絲、高模量化、剛性鏈聚合物(wù)溶液紡絲與高倍拉伸等核心關鍵技(jì )術，并自主設計制造了成套生産(chǎn)裝(zhuāng)備，形成具(jù)有(yǒu)自主知識産(chǎn)權的高性能(néng)芳綸産(chǎn)業化成套技(jì )術體(tǐ)系和裝(zhuāng)備。在國(guó)内4家企業建立多(duō)條生産(chǎn)線(xiàn)，實現芳綸II和芳綸III産(chǎn)業化，使我國(guó)成為(wèi)少數實現芳綸産(chǎn)業化的，使我國(guó)多(duō)種重要武器裝(zhuāng)備生産(chǎn)不再受制于人。

項目産(chǎn)品包括對位芳綸、高模量芳綸、芳綸漿粕、高強、高模F-12芳III纖維等系列産(chǎn)品，并在100多(duō)家企業應用(yòng)，實現了芳綸II和芳綸III重要戰略物(wù)資的國(guó)産(chǎn)化，打破國(guó)外技(jì )術封鎖，在多(duō)種固體(tǐ)火箭發動機殼體(tǐ)、多(duō)種型号戰鬥機、航空發動機、臨近空間飛艇、多(duō)種高超音速發動機防熱材料、飛行員頭盔等武器裝(zhuāng)備應用(yòng)，基本滿足了我國(guó)武器裝(zhuāng)備生産(chǎn)需求，為(wèi)新(xīn)型武器裝(zhuāng)備的研發打下良好基礎。相關産(chǎn)品正在大型飛機、艦艇等在重大工(gōng)程項目進行關鍵原材料國(guó)産(chǎn)化應用(yòng)評價。

對照科(kē)學(xué)技(jì )術進步獎授獎條件，申報材料内容真實，材料完整，附件齊全，完成人員排序合理(lǐ)。提名(míng)該項目申報2018年度科(kē)技(jì )進步二等獎。

三、項目簡介

本項目屬紡織科(kē)學(xué)技(jì )術領域。高性能(néng)芳綸包括芳綸II和芳綸III，是國(guó)防、航空航天、經濟建設和科(kē)技(jì )進步等領域不可(kě)或缺的重要戰略物(wù)資，我國(guó)進行近40年技(jì )術攻關，長(cháng)期依賴進口，武器裝(zhuāng)備生産(chǎn)受制于人，嚴重威脅安(ān)全。項目在973計劃等支持下，強化關鍵科(kē)學(xué)問題研究，強化關鍵技(jì )術突破，強化工(gōng)程集成和成套裝(zhuāng)備研發，實現芳綸II和芳綸III的産(chǎn)業化，基本滿足需求。主要技(jì )術創新(xīn)如下：

創新(xīn)點1：系統研究了剛性鏈聚合物(wù)制備基本科(kē)學(xué)問題；攻克了聚合誘導相轉變調控、聚合副反應控制、溶劑回收與高純化、雙螺杆結構設計等關鍵技(jì )術；開展工(gōng)程集成，研發連續聚合成套裝(zhuāng)備，建立年産(chǎn)1000噸超高分(fēn)子量PPTA樹脂生産(chǎn)線(xiàn)，突破了PPTA及其共聚物(wù)制備産(chǎn)業化瓶頸，PPTA比濃對數黏度達到9.2 dl/g（國(guó)内外6.5 dl/g），在國(guó)際上率先實現了超高分(fēn)子量PPTA樹脂的産(chǎn)業化。

創新(xīn)點2：利用(yòng)同步輻射光源等系統研究了剛性鏈PPTA及其共聚物(wù)紡絲過程凝聚态結構與微缺陷形成機制和調控方法；提出少量超高分(fēn)子量PPTA共混液晶紡絲新(xīn)技(jì )術，攻克了液晶紡絲穩定性技(jì )術難題；研發了高粘度液晶流體(tǐ)快速溶解、脫泡、過濾新(xīn)技(jì )術，攻克了液晶紡絲“降解”和“包芯”的難題。研發了包括液晶紡絲成套生産(chǎn)裝(zhuāng)備，建立年産(chǎn)1000噸芳綸II生産(chǎn)線(xiàn)，産(chǎn)品達到K29國(guó)際水平；研發了剛性鏈溶液紡絲成套裝(zhuāng)備，建立年産(chǎn)50噸剛性鏈溶液紡絲生産(chǎn)線(xiàn)，生産(chǎn)多(duō)種規格的F-12纖維。

創新(xīn)點3：項目系統研究剛性鏈芳綸纖維高模量化、共聚物(wù)纖維高倍拉伸與表面處理(lǐ)過程多(duō)級結構與微缺陷調控方法、關鍵技(jì )術分(fēn)子鏈降解調控方法、超臨界輔助優化芳綸纖維與漿粕新(xīn)方法。建立了年産(chǎn)1000噸高模量芳綸生産(chǎn)線(xiàn)，性能(néng)達到杜邦公(gōng)司Kevlar 49水平，生産(chǎn)和質(zhì)量穩定，率先實現了高模量芳綸國(guó)産(chǎn)化；建立年産(chǎn)500噸高高模量芳綸漿粕生産(chǎn)線(xiàn)，性能(néng)達到國(guó)外同類水平，分(fēn)散性更好。建立年産(chǎn)50噸F12生産(chǎn)線(xiàn)，技(jì )術與産(chǎn)品性能(néng)達到國(guó)際水平；

項目申請中(zhōng)國(guó)發明41件，授權17件，申請并獲得國(guó)防發明4件，申請PCT4件，授權實用(yòng)新(xīn)型7件；編寫企業标準3個，發表論文(wén)27篇，研發了成套生産(chǎn)技(jì )術體(tǐ)系和裝(zhuāng)備，形成了中(zhōng)國(guó)高性能(néng)芳綸知識産(chǎn)權體(tǐ)系。

近三年，僅上述4家企業新(xīn)增産(chǎn)值6.8億，利稅0.47億；項目系列産(chǎn)品替代進口，在100多(duō)家企業應用(yòng)，新(xīn)增産(chǎn)值約30億；我國(guó)每年進口近1萬多(duō)噸芳綸，項目成功後，國(guó)外壟斷公(gōng)司降價打壓（從35萬/噸降到14萬/噸），間接為(wèi)下遊企業節約幾十億元；經濟效益明顯。

項目實現了芳綸II和芳綸III重要戰略物(wù)資的國(guó)産(chǎn)化，打破國(guó)外技(jì )術封鎖和産(chǎn)品壟斷，可(kě)廣泛應用(yòng)于固體(tǐ)火箭發動機殼體(tǐ)、多(duō)種型号戰鬥機、航空發動機、臨近空間飛艇、多(duō)種高超音速發動機防熱材料、飛行員頭盔等武器裝(zhuāng)備應用(yòng)，基本能(néng)夠滿足了我國(guó)武器裝(zhuāng)備研制和生産(chǎn)方面的需求，為(wèi)新(xīn)型武器裝(zhuāng)備的研發提供了關鍵原材料，打下良好的基礎。相關産(chǎn)品正在大型飛機、艦艇等在研重大工(gōng)程項目進行關鍵原材料國(guó)産(chǎn)化的應用(yòng)評價。

四、客觀評價

1、權威檢測機構評價：項目開發的通用(yòng)級芳綸和高模量級芳綸纖維經紡織制品質(zhì)量監督檢驗中(zhōng)心總後軍需裝(zhuāng)備研究室士兵中(zhōng)心測試，纖維性能(néng)标準達到杜邦公(gōng)司K29，和K49水平，達到國(guó)際水平。項目開發的芳綸III纖維經紡織制品質(zhì)量監督檢驗中(zhōng)心和北京化工(gōng)大學(xué)測試，纖維性能(néng)達到俄羅斯芳綸III的性能(néng)水平。

2、鑒定會意見：1）“千噸級對位芳綸纖維制備國(guó)産(chǎn)化關鍵技(jì )術研究”項目由河北省科(kē)技(jì )成果轉化服務(wù)中(zhōng)心組織鑒定，鑒定意見結論為(wèi)：“建立了千噸級生産(chǎn)線(xiàn)，實現了穩定化生産(chǎn)；經檢測，産(chǎn)品性能(néng)分(fēn)别達到杜邦公(gōng)司K29和K49的水平。項目整體(tǐ)達到國(guó)際水平。産(chǎn)品可(kě)替代進口，市場前景廣闊”。2） F-12鑒定會報告：“通過對F-12纖維50噸/年生産(chǎn)線(xiàn)性能(néng)穩定性技(jì )術研究，所生産(chǎn)的産(chǎn)品性能(néng)與國(guó)外同類纖維相當，能(néng)滿足航空、航天用(yòng)戶的要求，可(kě)更廣泛應用(yòng)于能(néng)源、交通、建築等工(gōng)程領域……，具(jù)有(yǒu)良好的經濟和社會效益，應用(yòng)前景廣闊。本項目具(jù)有(yǒu)創新(xīn)性、性，總體(tǐ)技(jì )術達到國(guó)際水平。”

3、項目技(jì )術查新(xīn)報告：項目經教育部科(kē)技(jì )查新(xīn)工(gōng)作(zuò)站（G05）科(kē)技(jì )查新(xīn)，結論為(wèi)：“未見對數比濃粘度高達9.2dl/g的超高分(fēn)子量PPTA樹脂的制備技(jì )術，或超高分(fēn)子量PPTA液晶紡絲液的制備、過濾脫泡和紡絲技(jì )術，或對位芳綸纖維柔性生産(chǎn)技(jì )術及其生産(chǎn)線(xiàn)的研究報道”。

4、項目水平查新(xīn)報告：項目經教育部科(kē)技(jì )查新(xīn)工(gōng)作(zuò)站（G05）科(kē)技(jì )查新(xīn)，結論為(wèi)：“對位芳綸纖維制備”總體(tǐ)研究成果在該領域處于國(guó)際水平，其中(zhōng)超高分(fēn)子量PPTA樹脂産(chǎn)業化制備技(jì )術及含超高分(fēn)子量PPTA液晶紡絲技(jì )術處于國(guó)際水平。

5、行業影響：項目核心内容“超高分(fēn)子量PPTA樹脂及其高模量芳綸纖維的結構與性能(néng)”獲得2014年“中(zhōng)國(guó)化學(xué)纖維工(gōng)業協會恒逸基金學(xué)術論文(wén)”一等獎；項目博士論文(wén)獲得中(zhōng)國(guó)複合材料學(xué)會“2016年度博士論文(wén)提名(míng)獎”。

6、獲省部級獎勵：1）項目相關内容“超高分(fēn)子量聚對苯二甲酰對苯二胺及其芳綸纖維制備關鍵技(jì )術與生産(chǎn)裝(zhuāng)備國(guó)産(chǎn)化”，獲得上海市2014年度科(kē)技(jì )進步一等獎（在該年度31項一等獎中(zhōng)排名(míng)第二）；2）項目相關内容“高模量芳綸纖維産(chǎn)業化關鍵技(jì )術及其成套裝(zhuāng)備研發”，獲得2014年度紡織工(gōng)業聯合會科(kē)技(jì )進步一等獎。3）“含雜環的芳香族聚酰胺（F-12纖維）産(chǎn)業化技(jì )術”獲得2014年度内蒙古自治區(qū)科(kē)技(jì )進步一等獎。

7、立項支持：1）項目得到重大基礎研究計劃（973項目）“高性能(néng)芳綸纖維制備過程中(zhōng)的關鍵科(kē)學(xué)問題”立項支持，項目編号:2011CB06100，承擔單位有(yǒu)東華大學(xué)、藍星（成都）新(xīn)材料有(yǒu)限公(gōng)司、清華大學(xué)、河北矽谷化工(gōng)有(yǒu)限公(gōng)司等；2）項目得到發改委和河北省發改委立項支持，進行産(chǎn)業化推廣應用(yòng)；3）芳綸漿粕被列入2017年度12個“重要替代産(chǎn)品”計劃；4）超臨界輔助芳綸處理(lǐ)新(xīn)技(jì )術入選2017年度國(guó)防科(kē)技(jì )創新(xīn)特區(qū)計劃，項目名(míng)稱“超高性能(néng)纖維制備關鍵技(jì )術”，項目編号17-163-13-ZT-009-040。5）芳綸III項目獲得高技(jì )術研究發展計劃（863項目）“新(xīn)型芳雜環纖維制備關鍵技(jì )術研究”課題的立項支持，項目編号：2012A03A212；6)重點産(chǎn)業振興項目，獲得了内蒙古自治區(qū)經信委和發改委的立項支持（内發改投字[2011]2299号文(wén)件）。

五、推廣應用(yòng)情況

1、技(jì )術應用(yòng)情況

藍星（成都）新(xīn)材料有(yǒu)限公(gōng)司建立1條年産(chǎn)1000噸芳綸生産(chǎn)線(xiàn)，生産(chǎn)穩定，産(chǎn)品性能(néng)達國(guó)際同類産(chǎn)品水平，市場占有(yǒu)率名(míng)列前茅；河北矽谷化工(gōng)有(yǒu)限公(gōng)司建立1條年産(chǎn)1000噸超高分(fēn)子量樹脂、液晶紡絲、高模量芳綸及芳綸漿粕生産(chǎn)線(xiàn)，生産(chǎn)穩定，率先實現超高分(fēn)子量PPTA樹脂産(chǎn)業化，率先實現高模量芳綸國(guó)産(chǎn)化，技(jì )術與産(chǎn)品性能(néng)達到國(guó)際水平；中(zhōng)芳特纖股份有(yǒu)限公(gōng)司建立1條年産(chǎn)1000噸對位芳綸生産(chǎn)線(xiàn)，生産(chǎn)穩定，産(chǎn)品性能(néng)達到，産(chǎn)品性能(néng)達國(guó)際同類産(chǎn)品水平；在内蒙古合成化工(gōng)研究所建立年産(chǎn)50噸高強度芳IIIF-12纖維生産(chǎn)線(xiàn)，技(jì )術與産(chǎn)品性能(néng)達到國(guó)際水平。項目實現芳綸II和芳綸III産(chǎn)業化。

2、推廣應用(yòng)情況

項目生産(chǎn)的産(chǎn)品包括對位芳綸、高模量芳綸、芳綸漿粕、高強度F-12等系列産(chǎn)品，替代進口産(chǎn)品，在100多(duō)家芳綸終端制品生産(chǎn)企業應用(yòng)，實現了芳綸II和芳綸IIIF-12纖維國(guó)産(chǎn)化，并替代進口産(chǎn)品，市場占有(yǒu)率不斷提高。

項目實現了芳綸II和芳綸IIIF-12纖維重要戰略物(wù)資的國(guó)産(chǎn)化，打破國(guó)外技(jì )術封鎖和産(chǎn)品壟斷，在固體(tǐ)火箭發動機殼體(tǐ)、多(duō)種型号戰鬥機、航空發動機、臨近空間飛艇、多(duō)種高超音速發動機防熱材料、飛行員頭盔等武器裝(zhuāng)備應用(yòng)，基本滿足了我國(guó)武器裝(zhuāng)備生産(chǎn)需領域實現求，為(wèi)新(xīn)型武器裝(zhuāng)備的研發打下良好基礎，相關産(chǎn)品正在大型飛機、艦艇等在重大工(gōng)程項目進行關鍵原材料國(guó)産(chǎn)化的應用(yòng)評價。

六、知識産(chǎn)權證明目錄

七、主要完成人情況

八、完成單位及創新(xīn)推廣貢獻

九、完成人合作(zuò)關系說明

本項目成果以重點基礎研究計劃“高性能(néng)芳綸纖維制備過程中(zhōng)的關鍵科(kē)學(xué)問題”項目編号:2011CB06100、國(guó)防科(kē)技(jì )創新(xīn)特區(qū)計劃“超高性能(néng)纖維制備關鍵技(jì )術”項目編号:17-163-13-ZT-009-040等多(duō)個項目為(wèi)技(jì )術來源，并在4家企業進行産(chǎn)業化。基于科(kē)技(jì )進步獎勵辦(bàn)法對申報獎項時主要完成人人數限定，及項目個人創新(xīn)貢獻，确定了10名(míng)對本成果創新(xīn)貢獻且無異議的主要完成人，現以10名(míng)主要完成人合作(zuò)關系說明如下：

第1完成人餘木(mù)火，作(zuò)為(wèi)東華大學(xué)高性能(néng)纖維領域領軍人才，擔任項目技(jì )術研發和成果轉化總負責人，為(wèi)項目創新(xīn)設計及制備、生産(chǎn)工(gōng)藝方面做出了傑出的貢獻。第10完成人滕翠青副教授為(wèi)973項目骨幹研究人員，為(wèi)聚合反應過程調控做出創新(xīn)。第6完成人孔海娟是上海工(gōng)程技(jì )術大學(xué)講師，東華大學(xué)餘木(mù)火教授博士生，讀博期間為(wèi)芳綸973項目骨幹研究人員，負責聚合反應、高模量化、超臨界流體(tǐ)輔助改性芳綸等研究，在工(gōng)作(zuò)之後繼續進行相關研究，合作(zuò)開展芳綸高性能(néng)化研究。第5完成人庹新(xīn)林是清華大學(xué)教授，芳綸973項目骨幹人員，主要是研究芳綸II纖維高活性聚合和高粘度液晶流體(tǐ)紡絲規律；上述4人主要是圍繞973項目開展關鍵科(kē)學(xué)問題、關鍵技(jì )術和關鍵設備已經，并與企業緊密合作(zuò)，将成果進行轉化，實現産(chǎn)業化。

第2完成人宋福如，河北矽谷化工(gōng)有(yǒu)限公(gōng)司（芳綸973項目承擔單位）董事長(cháng)和芳綸II項目的技(jì )術負責人之一，擔任公(gōng)司PPTA纖維的聚合以及紡絲過程中(zhōng)的項目技(jì )術負責人和項目策劃人，從生産(chǎn)線(xiàn)的設計和工(gōng)藝過程的改進等創新(xīn)方法及技(jì )術風險進行了大量的創新(xīn)性工(gōng)作(zuò)；第8完成人宋志(zhì)強，河北矽谷化工(gōng)有(yǒu)限公(gōng)司芳綸生産(chǎn)線(xiàn)的技(jì )術負責人和建造經理(lǐ)，主要負責生産(chǎn)線(xiàn)工(gōng)藝的研究和關鍵裝(zhuāng)備的設計和優化。

第3完成人馮豔麗，内蒙合成化工(gōng)研究所（芳綸973項目合作(zuò)單位，國(guó)防創新(xīn)特區(qū)項目承擔單位）擔任F-12項目技(jì )術總監，負責F-12纖維生産(chǎn)的小(xiǎo)試、中(zhōng)試及工(gōng)藝放大等技(jì )術及工(gōng)藝的研究、制定與實施；第7完成人李九勝，負責F-12纖維的總負責和技(jì )術指導；

第4完成人崔曉靜是藍星（成都）新(xīn)材料有(yǒu)限公(gōng)司（芳綸973項目承擔單位）副總經理(lǐ)兼總工(gōng)程師，主要是負責本公(gōng)司的年産(chǎn)1000噸芳綸II生産(chǎn)線(xiàn)的設計建設、生産(chǎn)調試、技(jì )術升級、産(chǎn)品應用(yòng)開發、市場推廣；第9完成人孫潛是藍星（成都）新(xīn)材料有(yǒu)限公(gōng)司總經理(lǐ)，負責公(gōng)司的運營管理(lǐ)、生産(chǎn)線(xiàn)的建設、生産(chǎn)過程管理(lǐ)等。

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