近年來,我國生物基高分子材料、高性能聚烯烴、高性能橡膠、高性能工程塑料、鋰電池材料、連續(xù)碳纖維增強熱塑性樹脂基復(fù)合材料等化工新材料已取得顯著科研成果和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,成為行業(yè)研發(fā)與投資熱點,及行業(yè)技術(shù)進步最快的領(lǐng)域,但與國際先進水平仍存在較大差距。
中國化工報記者在5月21-22日舉辦的化工新材料(大連)創(chuàng)新發(fā)展論壇上獲悉,即將到來的“十五五”時期,是我國化工新材料產(chǎn)業(yè)突破“大而不強”瓶頸、實現(xiàn)全球價值鏈攀升的機遇期。如何加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新,破解“低端內(nèi)卷、高端受制”的問題,成為“十五五”我國化工新材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心命題。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:新材料“大而不強”
“材料是劃分時代的標志,人類發(fā)展史伴隨著一部材料科技發(fā)展史?!贝筮B理工大學教授、高分子材料研究所所長,遼寧省高性能樹脂工程技術(shù)研究中心主任蹇錫高表示。
高分子材料及樹脂基復(fù)合材料以其比重小、易加工、耐腐蝕等優(yōu)勢,可應(yīng)用于需要輕質(zhì)、高強度、耐高溫、耐腐蝕等重要領(lǐng)域,近年來其研發(fā)、應(yīng)用備受關(guān)注,取得了階段性技術(shù)成果。
高分子材料2035發(fā)展戰(zhàn)略研究報告摘要指出,我國已經(jīng)是高分子材料大國,其產(chǎn)量和用量均居世界第一,特別是通用高分子材料已基本全部國產(chǎn)化,部分技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平,甚至處于世界領(lǐng)先水平。
但與會專家一致認為,目前,我國還不是高分子材料強國,有些新材料產(chǎn)能供大于求。在高性能高分子材料和功能高分子材料領(lǐng)域,無論品種、產(chǎn)量和質(zhì)量均與外界存在差距。
四川大學化學學院先進高分子材料全國重點實驗室主任楊科珂指出,高分子材料可持續(xù)發(fā)展進程中,如何妥善處置廢棄的現(xiàn)有高分子材料,面臨著循環(huán)回收難等現(xiàn)實問題,其經(jīng)濟性和環(huán)境友好性等因素影響循環(huán)回收過程。
根據(jù)高分子材料2035發(fā)展戰(zhàn)略研究報告,高性能高分子材料及其復(fù)合材料、特種功能性高分子材料、通用高分子材料高性能化及功能化、生物基高分子材料、可回收循環(huán)利用的高分子材料是當前的發(fā)展重點。
技術(shù)突破:綠色工藝與數(shù)智化創(chuàng)新
蹇錫高介紹,傳統(tǒng)高性能工程塑料的主要結(jié)構(gòu)是芳環(huán)或/和芳雜環(huán),目前已商業(yè)化的化工新材料品種主要包括聚芳醚、聚芳酰胺、聚芳酰亞胺、聚芳酯等幾類,尚在研發(fā)的品種如聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯基三嗪、聚吡嚨等新型芳雜環(huán)聚合物均未實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
如何將已商業(yè)化的化工新材料品種加大推廣應(yīng)用力度?如何高效高速研發(fā)新品種,對人類生產(chǎn)生活作出最大化貢獻?如何在研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進程中兼顧綠色低碳與數(shù)智化應(yīng)用?與會專家一致認為這是化工新材料行業(yè)面臨的核心課題。
華峰集團副總裁陳恩之給出了一個答案。華峰集團自主研發(fā)的尼龍66一體化制備創(chuàng)新工藝關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了將烯法的環(huán)己烷作為烷法原料,成功實現(xiàn)了烷法和烯法綠色高效聯(lián)產(chǎn)精己二酸的“原子經(jīng)濟”反應(yīng),碳綜合利用率超96%,構(gòu)建起覆蓋全生命周期的碳減排體系。近年來,華峰集團充分利用5G+大數(shù)據(jù)、5G+人工智能等優(yōu)勢,建成APC、ERP等信息系統(tǒng),做到智能監(jiān)管尼龍66產(chǎn)業(yè)全流程,以數(shù)智化引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)低碳實踐。
水生環(huán)境中的有機微污染物對生態(tài)和健康構(gòu)成的風險廣受關(guān)注,納濾和反滲透膜在有機微污染物去除中發(fā)揮著重要作用,浙江大學長三角智慧綠洲創(chuàng)新中心助理研究員魯?shù)し窒砹死肁I工具、機器學習等數(shù)智化方式輔助高性能聚酰胺納濾膜設(shè)計的研發(fā)過程與成果。
格域新材料科技(江蘇)有限公司總裁劉萬輝介紹了其自主研發(fā)的厭氧生物降解技術(shù)(ABT技術(shù)),即在缺氧或無氧的條件下,將普通塑料的主體成分最終轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等無害物質(zhì)。研發(fā)自2008年啟動,2019年,團隊將普通塑料的降解周期縮短至2~3年,2023年,ABT技術(shù)2.0版本完成研發(fā),將普通塑料的降解周期縮短至180天。“目前,研發(fā)團隊在嘗試將塑料生物降解成工業(yè)原料,實現(xiàn)真正意義上的資源利用?!眲⑷f輝表示。
中國科學院大連化學物理研究所高性能高分子材料中心負責人、研究員胡雁鳴介紹了其團隊以高效催化劑、可控聚合方法及先進后加工為核心,開展系列高性能烯烴、雙烯烴聚合物開發(fā)所取得的研究成果。
為實現(xiàn)我國天然橡膠的“去戰(zhàn)略資源化”,以航空輪胎用的仿生合成橡膠代替高標號天然橡膠,中國科學院高性能合成橡膠及復(fù)合材料重點實驗室主任,長春應(yīng)化所研究員白晨曦精細解析天然橡膠的結(jié)構(gòu),梳理出非膠組分與性能的構(gòu)效關(guān)系,推測出天然橡膠大分子的化學結(jié)構(gòu),實現(xiàn)天然橡膠化學結(jié)構(gòu)仿生,并適用于工業(yè)化規(guī)模設(shè)備。
鄭州大學材料科學與工程學院學科特聘教授劉民英帶領(lǐng)團隊鉆研聚酰胺鹽直接固相聚合技術(shù)及其產(chǎn)物表征,近十年來圍繞耐高溫聚酰胺的生產(chǎn)全流程申請了一系列的專利保護,形成了一整套獨有知識產(chǎn)權(quán),為我國實現(xiàn)耐溫尼龍這一關(guān)鍵材料的國家安全提供了重要保障。
發(fā)展路徑:技術(shù)革新與政策協(xié)同
與會專家認為,科學界和工業(yè)界均關(guān)注開發(fā)低成本、高性能、結(jié)構(gòu)和性能易調(diào)控、加工方式多樣化、應(yīng)用領(lǐng)域有所拓展的化工新材料新品種,希望實現(xiàn)高性能、低成本、可控的制備方法。
專家建議,可對新材料結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新,或?qū)に嚵鞒踢M行創(chuàng)新,以解決現(xiàn)有新材料不易兼具耐高溫、可熔解的技術(shù)難題。
中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員朱錦表示,在通過技術(shù)研發(fā)提高高分子材料耐熱和力學性能的基礎(chǔ)上,可發(fā)展化學催化和微生物法相結(jié)合等融合方法。此外,他認為化工新材料的高端化發(fā)展離不開配套政策支持,比如設(shè)立多種研發(fā)補貼,專項基金等。
天津科技大學“海河學者”特聘教授姜濤建議科研機構(gòu)和企業(yè)在跟蹤研究國外先進水平、對標國外大公司產(chǎn)品時,要詳盡背調(diào),留心市場變化,拓寬視野,比如烯烴嵌段共聚物、丙烯基彈性體現(xiàn)階段的消費量低于產(chǎn)能,應(yīng)開展應(yīng)用研究,拓展其市場消費量。此外,應(yīng)加強對化工新材料研發(fā)所需催化劑、新型聚合物分子設(shè)計領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究,更精確地控制聚合物的結(jié)構(gòu)和性能。
此次大會上午場由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會黨委常委、副會長兼秘書長趙俊貴主持,下午場由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會化工新材料專業(yè)委員會秘書長卜新平主持。
6月12日,陜煤蒲潔能化公司與華為技術(shù)有限公司在陜西蒲城舉行合作框架協(xié)議簽約儀式,雙方將建立合作聯(lián)盟,打造化工行業(yè)智能化升級新范式。華為化工建材軍團總裁李俊朋,蒲潔能化公司黨委書記、董事長、總經(jīng)理封建...
近幾年來,綠氨和綠醇作為一種零碳、低碳排放的燃料和化工基礎(chǔ)原料,受到了廣泛重視,國家政策也鼓勵綠色低碳技術(shù)生產(chǎn)合成氨、甲醇,產(chǎn)業(yè)發(fā)展雛形初現(xiàn)。從近期于晉城召開的2025年全國氮肥行業(yè)工作會暨七屆九次理...
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部網(wǎng)站日前發(fā)布了《關(guān)于公開征求農(nóng)藥標簽和說明書標注要求意見的通知》,“一證一品”制度正式進入實施倒計時。
深入貫徹中央八項規(guī)定精神學習教育開展以來,中國化學品安全協(xié)會(以下簡稱中化協(xié))成立工作專班,制定實施方案,一體推進學查改,教育引導(dǎo)廣大黨員職工錘煉黨性、提高思想覺悟,以作風建設(shè)新成效為危險化學品領(lǐng)...
6月10日,富海唐山石化有限公司甲醇石腦油耦合制烯烴項目環(huán)境影響評價第一次公示,標志著曹妃甸國家級石化產(chǎn)業(yè)基地再添重磅項目。
6月11日,國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于開展2025年全國節(jié)能宣傳周和全國低碳日活動的通知》下發(fā)。