宁波工程超高分子量聚乙烯纤维

中国公路学会科学技术奖由国家科学技术奖励工作办公室批准设立，是面向全国公路交通行业的高水平科技奖项，2023 年度中国公路学会科学技术奖评审工作已经由评审委员会按照有关规定和程序完成，经审定批准，评审结果如下。 项目名称：在役公路桥梁服役性能不中断交通诊评与快速提升关键技术 主要完成单位：长沙理工大学，湖南大学，中交第二航务工程局有限公司，湖南固特邦土木技术发展有限公司，宁波时科新材料科技有限公司，中交一公局集团有限公司，南京海拓复合材料有限责任公司，湖南拓达结构监测技术有限公司，西南交通大学 主要完成人：彭晖，单韧，朱慈祥，孔烜，殷石，鲁乃唯，包兆鼎，赵振平，谢海波，陈辉，石峰，黄敦文，陈卓异，张白，包陈 授奖等级：一等奖时科超高分子量聚乙烯纤维网格布具有较佳的力学性能。宁波工程超高分子量聚乙烯纤维

时科纤维技术研发团队为工程的减筋做了很大的努力。 “少动脑筋，多配钢筋”这是很多工程设计工作遵循的准则。因为钢筋是建筑极主要的结构，建筑的安全性和钢筋的含量有极直接的关系。钢筋多点，富余量大点，工程安全等级高点，都是划算的。为了省一点点钢筋，极后导致工程问题，那就得不偿失了。所以，“减筋”在行业里是不可触碰的指标。 然而，很多时候，当我们不得不面临减筋的时候，发现我们没有这技术，那么情况就有点尴尬了。比如预制构件的黑灯工厂，钢筋笼过于密集，焊接手伸不进去，钢筋又不敢减，也不会减。再比如在高腐蚀性的环境下，钢筋腐蚀严重，钢筋打得越多，工程的安全隐患就越大，可是不知道该如何减筋，没有这个技术。 时科参与起草的国家标准《GB/T 38901-2020 纤维混凝土衬砌管片》和中国土木工程学会标准T/CCES X－20XX《结构型纤维增强混凝土结构应用设计标准》就解决了上述问题。这两个标准告诉设计工作者，如果纤维混凝土达到某个韧性指标，就可以减筋。减筋率该怎么计算呢？就是使用测试出来纤维混凝土的弯曲韧性，换算成抗拉强度，直接和钢筋进行换算。台州合成超高分子量聚乙烯纤维时科超高分子量聚乙烯纤维拉伸强度2000MPa，弹性模量105GPa。

时科超高分子量聚乙烯纤维拉伸强度2000MPa，弹性模量105GPa。 时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维，拉伸强度为2000MPa，弹性模量为105GPa，断裂伸长率为3%，直径25微米，长度为6、9、12mm，密度0.920～0.964 g/cm3，热变形温度为85℃，熔点130～136℃，分子量大于150万，分子链为无支链的线性聚乙烯，分子式：—(—CH2-CH2—)—n—。 英文ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE。采用超高分子量聚乙烯纤维的制备技术，时科还开发了高性能聚烯烃纤维，即将高韧性聚丙烯和超高分子量聚乙烯熔融共混后制备而成。

时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维，拉伸强度为2000MPa，弹性模量为105GPa，而聚丙烯纤维的拉伸强度为350MPa，弹性模量为3-5GPa。这两种纤维价格相差10倍之后，这两种纤维本不具备可比性，但是由于这两种纤维在外观上是一模一样的，所以有可能出现以假乱真的情况。 即使是纤维界的老手，在面对超高分子量聚乙烯纤维和聚丙烯纤维的时候，在没有专业仪器的情况下，也是无法分辨出来的。 下面总结一下分辨方法： 一、价格分辨。聚丙烯纤维的价格是每吨8000-12000元。低于8000元的，基本就是掺东西的，可以掺水、工业盐、滑石粉、玻纤、聚酯纤维、废丝等等。超高分子量聚乙烯纤维的价格是每吨8-13万，低于这个价格的，那也有可能不纯。 二、差示扫描量热仪（DSC测试），可以直接测试这两种纤维的熔融温度。超高分子量聚乙烯的熔融温度是130度左右，聚丙烯的熔融温度是165度左右。 三、直接浇筑在高延性混凝土ECC中。如果混凝土展示出了很高的韧性，那就是超高分子量聚乙烯。如果高延性混凝土直接断掉，那就是聚丙烯纤维。时科生产高性能聚烯烃纤维被认证为国家高新技术企业。

当前高延性混凝土的轴拉试验，遵循行业标准《JCT2461-2018 高延性纤维增强水泥基复合材料力学性能试验方法》。该试验采用狗骨头形状的试块进行拉伸测试。拉伸试验的优点就是测试数据可以直接应用于结构计算中。其缺点就是试验波动性较大，试块的断裂容易出现在两端的连接位置，而不是中间的试验段。为了避免这个问题，也可以考虑使用碳纤维布对两端的连接位置进行加固。使用时科超高分子量聚乙烯纤维增强高延性混凝土可以实现4%左右的拉伸变形，并出现应变强化和多点开裂的效果。超高分子量聚乙烯纤维的真假分辨技术需要多了解。宁波工程超高分子量聚乙烯纤维

时科纤维获得2023年度中国公路建设行业协会科学技术进步奖 （三等奖）。宁波工程超高分子量聚乙烯纤维

时科成功开发了高性能聚烯烃纤维体系，即将高韧性聚丙烯和做防弹衣的超高分子量聚乙烯熔融共混制备而成。纤维力学性能，如下： 超高分子量聚乙烯纤维的拉伸强度2000MPa，弹性模量105GPa。 聚烯烃纤维的拉伸强度800-1000MPa，弹性模量10-15GPa。 纤维已成功应用于大体积混凝土抗裂、喷射混凝土增韧、海工混凝土抗裂、地铁管片增韧、地坪混凝土抗裂、水磨石混凝土抗裂、预制楼板抗裂、超高性能混凝土增韧、高延性混凝土增韧、泡沫混凝土抗裂、灌浆料抗裂等多种混凝土和特种砂浆领域。宁波工程超高分子量聚乙烯纤维