超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，是以分子量超过100万的聚乙烯为原料，采用冻胶纺丝-超拉伸技术制备而成的，是目前已工业化纤维中比强度最高、密度最小的特种纤维。UHMWPE纤维具有优异的力学性能，还具有密度小、耐候性好、耐化学腐蚀、耐低温性、耐磨、耐弯曲、抗切割、比能量吸收高、低导电性，可透过x-射线及一定的防水性等特性，从而广泛应用于防弹防护、航空航天复合材料、海洋工程绳缆、以及远洋捕鱼拖网、深海养殖网箱和体育用品器材、生物医用材料等众多领域。由于质轻高强及比能量吸收高的特点，UHMWPE纤维已逐步取代芳纶，成为个体防弹防护领域的首选纤维。

一、最新研发进展评述

根据采用溶剂的不同，目前UHMWPE纤维有两种生产工艺路线，一种是以荷兰DSM公司的DyneemaR  为代表的高挥发性溶剂(十氢萘)的干法冻胶纺丝工艺路线，简称干法路线；另一种是以美国Honeywell公司的SpectraR为代表的低挥发性溶剂(白油、矿物油等)的湿法冻胶纺丝工艺路线，简称湿法路线。干法路线十氢萘溶解效果好、纺丝速度快、工艺流程短，产品性能均匀性好，但干法路线溶剂成本高，要求生产设备密闭性好、控制要求高。湿法路线溶剂成本低、对生产设备要求低、萃取回收技术成熟，但湿法路线工艺流程长、纺丝速度低、产品性能均匀性稍低。

目前，高端应用领域的UHMWPE纤维一直由荷兰DSM公司引领。荷兰DSM公司已开发更高力学性能的SK90，其强度达40cN/dtex以上。在耐蠕变性能方面，DSM的SK78已用于高强抗蠕变绳索，最近又成功研发超低蠕变纤维DM20，其在标准条件下长期使用蠕变伸长仅为0.5%左右，成功用于海上采油平台的系泊缆绳。而国内UHMWPE纤维强度基本低于38cN/dtex，在纤维抗蠕变方面与国外差距更大。

除了常规的两种生产工艺路线之外，日本帝人公司在UHMWPE熔融挤出领域取得突破，研制的UHMWPE扁带（tape）已在2012年产业化成功，产能为1000吨，商品名为EndumaxR，强度达25cN/dtex，模量1700cN/dtex以上。该产品抗拉模量提高近50%，尺寸稳定性更好；制备过程中不使用溶剂，更节能环保，成本也更低，适于做工业用缆绳，尤其适合于离岸泊留和拖拽缆绳。DSM公司系列产品BT10主要用于防弹、缆绳等领域，SK17主要用于雷达天线罩。国内目前还没有开发出相应的产品。

二、国内外对比分析

我国对于UHMWPE纤维的研究起始于上世纪80年代，东华大学和中国纺织科学院开展了湿法和干法工艺路线研究。其中湿法工艺于2000年实现产业化生产。目前，除仪征化纤采用干法路线，近30家企业采用湿法路线生产UHMWPE纤维。2016年多家UHMWPE纤维企业已投入满负荷生产甚至扩产。

目前国产UHMWPE纤维束丝强度35-37cN/dtex，强度不匀率为6%左右。DSM公司和Honeywell公司UHMWPE纤维强度已达到40cN/dtex以上，纤维强度不匀率均在3%左右。

国产纤维强度低及不匀率高的原因主要为UHMWPE树脂分子量低、纺丝技术与国际先进水平存在差距等。目前DSM公司和美国Honeywell公司UHMWPE纤维的分子量为250万左右，国产纤维的分子量200万左右。另外，国内在树脂粒度稳定性及结构稳定性等方面与国外有一定差距，对于低缠结UHMWPE树脂制备及其熔融挤出技术研究不足。

三、应用前瞻

UHMWPE 纤维的常规应用主要集中在防弹防护、高强绳缆和轻质复合材料等领域。如用作防护材料的防弹衣、防弹头盔、雷达防护罩、防弹装甲、防刺服及防切割手套等；用作高强绳索的大型船舶缆绳、降落伞绳、牵引绳、登山绳等；制作复合材料应用于坦克内附壁缓冲材料、雷达天线罩、大型储藏罐等；用作运动器械的弓弦、帆布、雪橇等，作为光缆补强材料、钓鱼线及渔网等。

此外，随UHMWPE纤维的高性能化和低成本化的发展，新的应用领域不断拓展，如海洋采油平台的系泊缆绳、航母拌索及各类舰艇的结构材料等，低成本UHMWPE用于增强水泥复合材料等；与芳纶复合应用制备更高防弹级别的防弹装甲；与碳纤维复合应用制成轻质高强复合材料，如DSM下属公司Dyneema Carbon的Dyneema复合碳纤维材料，强度比常规碳纤维复合材料提高了50-100%，而且在抗拉伸、压缩、弯曲方面都有更优秀的表现。