近日，中藍晨光的PBO纖維已成功應用于榮耀折疊屏手機Magic V3，為這款超薄折疊屏手機的全球首發提供了支持。這一成就標志著PBO纖維在高端消費電子領域的應用邁出了重要的一步。此外，PBO纖維背板憑借其僅為傳統背板一半的厚度、比碳纖維更具成本效益的價格以及不干擾5G信號的特性，已被選定用于華為Mate系列的最新機型。這一決定進一步凸顯了PBO纖維在折疊屏手機背板材料領域的巨大潛力。PBO（聚對苯撐苯并二噁唑）纖維，是由對苯二甲酸或對苯二甲酰氯與4,6-二氨基-1,3-間苯二酚鹽酸鹽（縮寫為DAR）縮聚而得到的高分子聚合物。一根直徑為1毫米的PBO細絲可吊起450千克的重量，其拉伸強度和模量幾乎是對位芳綸的兩倍，耐熱性比對位芳綸高100℃，其極限氧指數（LOI）達68%，密度為1.54-1.56g/cm3，是高強度的不燃纖維。PBO的工業化生產始于上世紀末的1998年，由日本東洋紡絲公司以“Zylon”商標發布，因其優異的性能一出現就引起極大關注，被稱為“21世紀超級纖維”。PBO纖維，作為一種高性能纖維材料，以其卓越的性能在多個領域展現出廣泛的應用前景。其超高的強度模量、優異的阻燃耐高溫性能、超低的介電損耗性能、透波及輕質可紡等優勢，使得PBO纖維成為航空航天、國防軍工、警用消防裝備、軌道交通、電子通訊以及民用防護等領域的關鍵材料。
圖1 PBO在不同應用領域實例
一、中國政府支持PBO纖維產業發展的政策措施
中國政府為了增強PBO纖維產業在國際市場上的競爭力，采取了包括財政補貼、稅收優惠、科研投入引導、法規監管框架完善以及國際貿易政策優化在內的一系列措施。通過設立專項基金、提供研發補助、實施稅收減免、引導社會資本投入、制定嚴格產品質量標準和環保法規，以及推進“一帶一路”倡議等，政府不僅激勵了企業的技術革新和產業升級，還為PBO纖維產業的可持續發展提供了堅實的政策支持。這些政策的實施，旨在降低企業運營成本，加速科技成果的轉化應用，提升產品質量和環保水平，拓展國際市場，并最終推動PBO纖維產業實現更高質量的發展。政府通過設立專項基金、提供研發補助等形式，積極鼓勵企業加大技術創新與產品升級力度。對于符合高新技術企業標準的PB0纖維生產企業，實施了按15%的優惠稅率征收企業所得稅，并允許研發費用加計扣除，有效降低了企業的運營成本，充分展現了國家對科技創新的大力支持和激勵。國家制定了嚴格的檢測標準與認證體系，確保PB0纖維產品滿足高性能、高可靠性的要求。環保要求上，政府出臺了嚴格的環保法規，推動企業采用清潔生產技術，實現綠色生產。在全球經濟一體化的背景下，關稅政策、貿易壁壘、反傾銷措施等國際貿易政策直接影響PB0纖維的國際市場競爭力。近年來，隨著“一帶一路”倡議的推進和國際貿易合作的深化，我國PB0纖維行業在拓展國際市場方面迎來了新的機遇。同時，面對國際貿易中的不確定性和挑戰，政府積極與企業協同應對，通過加強貿易摩擦預警、推動貿易便利化等措施，為行業的國際化發展提供了保障。這些舉措充分展現了國家對國際貿易環境變化的敏銳洞察和積極應對。綜上所述，PB0纖維行業的政策環境呈現出積極向好的趨勢。政策支持力度的增強、法規監管框架的完善以及國際貿易政策的優化，共同為行業的可持續發展奠定了堅實基礎。在此背景下，企業應緊抓政策機遇，加強技術創新與市場開拓，以實現更高質量的發展。這不僅是企業自身發展的需要，也是響應國家號召，推動行業進步的重要舉措。
表1 不同纖維性能對比
注：ZyIon-AS和ZyIOn-HM分別為日本東洋紡公司的初生絲和熱處理后的纖維;XCHS-11和XCHM分別為成都新晨新材科技有限公司的初生絲和熱處理后的纖維
由于合成PBO的單體4,6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽（DAR）完全依賴進口，價格昂貴，制約了PBO相關的研究，對PBO纖維的研究也幾度被中斷。為填補這一空白，國內多家研究機構和企業攻克相關技術。東華大學聯合上海交通大學發明了PBO的反應擠出-液晶紡絲一體化工藝，在國內首次成功建成了噸級規模的PBO纖維試驗線，于2008年完成項目鑒定，制得的PBO纖維強度穩定在4.95GPa以上，接近日本東洋紡纖維產品水平。2016年左右哈爾濱工業大學以三氯苯為原料合成的DAR單體純度達到99.5%以上，采用該單體進行PBO的聚合及紡絲，所紡制的PBO纖維拉伸強度達到5.0GPa、模量達 240GPa。中藍晨光化工有限公司建成了一條50噸/年產能的PBO纖維連續化生產線。該生產線生產的纖維強度穩定超過5.2GPa，表現出卓越的性能，其纖維性能也已接近東洋紡公司Zylon的水平，為實現國產PBO纖維的工業化邁出了重要一步。據全球有機硅網2024年9月2日訊：中藍晨光院的STARAMID? CG-PBO纖維以其輕質、超高強度、耐高溫、阻燃以及高透波等物理特性而著稱，該纖維產品已應用于某知名品牌折疊屏手機，成功顛覆了折疊屏手機傳統笨重的形象。
圖2 中藍晨光院的STARAMID? CG-PBO纖維
成都新晨新材料科技有限公司，作為國內PBO纖維產業的領軍企業，秉承“夯實基礎，敢為一流”的企業精神，成功建設了年產380噸高性能PBO纖維的生產線，實現了商業化量產。其主導產品“侯德綸Houdelen”系列PBO纖維，在力學性能上全面超越芳綸纖維，廣泛應用于航空航天、國防軍工等多個領域。
圖3 成都新材“侯德綸Houdelen”系列PBO纖維
江蘇中匯特纖新材料公司的高性能PBO特種纖維項目于2018年8月試產成功，項目一期具備50噸/年的產能。該公司的PBO纖維產品在市場上得到了廣泛認可，為推動我國PBO纖維產業的發展做出了積極貢獻。中科金綺新材料科技有限公司投資1.45億元，建成了150噸/年的PBO生產線。該公司致力于PBO纖維的研發與生產，為航空航天、國防軍工等領域提供了高質量的材料支持。
圖4 中科金綺PBO產品
隨著我國多條PBO纖維生產線的陸續建成，成本也會變得越來越低，也迫使日方在出口市場降價，這種21世紀超級纖維必將在我國的國防、航空航天等高科技領域具有更為廣泛的用途。PBO纖維的強度和模量極高，其相對強度是鋼的12至14倍，而密度僅為1.52~1.55g/cm3，遠低于碳纖維和鋼。這使得PBO纖維成為制造防彈衣、航空航天材料、高性能繩索等的理想材料。此外，PBO纖維還具有優異的抗沖擊和防彈性能，能夠抵御大口徑子彈的攻擊。中國在PBO纖維的研究和生產方面也取得了顯著進展。例如，成都新晨新材料有限公司建成了國內最大的PBO纖維生產裝置，年產380噸，而中科金綺新材料科技有限公司則建成了國內首條100噸/年PBO纖維生產線。這些進展標志著中國在高性能纖維領域的自主創新能力。PBO纖維的生產技術復雜，涉及單體合成、聚合物合成和纖維紡絲等多個步驟。其中，4,6-二氨基間苯二酚鹽酸鹽（DAR）是PBO纖維合成路線中的關鍵中間體。隨著技術的進步和成本的降低，預計PBO纖維將在更多領域得到應用，尤其是在軍事和航空航天等高科技領域。《PBO高溫結構轉化、性能調控及其對碳纖維導熱性能的改善》《“一帶一路”倡議下交通設施聯通的企業創新效應研究——基于中歐班列開通的準自然實驗》
