近年来,我国生物基高分子材料、高性能聚烯烃、高性能橡胶、高性能工程塑料、锂电池材料、连续碳纤维增强热塑性树脂基复合材料等化工新材料已取得显著科研成果和产业化应用,成为行业研发与投资热点,及行业技术进步最快的领域,但与国际先进水平仍存在较大差距。
中国化工报记者在5月21-22日举办的化工新材料(大连)创新发展论坛上获悉,即将到来的“十五五”时期,是我国化工新材料产业突破“大而不强”瓶颈、实现全球价值链攀升的机遇期。如何加速产业生态创新,破解“低端内卷、高端受制”的问题,成为“十五五”我国化工新材料产业高质量发展的核心命题。
产业现状:新材料“大而不强”
“材料是划分时代的标志,人类发展史伴随着一部材料科技发展史。”大连理工大学教授、高分子材料研究所所长,辽宁省高性能树脂工程技术研究中心主任蹇锡高表示。
高分子材料及树脂基复合材料以其比重小、易加工、耐腐蚀等优势,可应用于需要轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等重要领域,近年来其研发、应用备受关注,取得了阶段性技术成果。
高分子材料2035发展战略研究报告摘要指出,我国已经是高分子材料大国,其产量和用量均居世界第一,特别是通用高分子材料已基本全部国产化,部分技术已经达到世界先进水平,甚至处于世界领先水平。
但与会专家一致认为,目前,我国还不是高分子材料强国,有些新材料产能供大于求。在高性能高分子材料和功能高分子材料领域,无论品种、产量和质量均与外界存在差距。
四川大学化学学院先进高分子材料全国重点实验室主任杨科珂指出,高分子材料可持续发展进程中,如何妥善处置废弃的现有高分子材料,面临着循环回收难等现实问题,其经济性和环境友好性等因素影响循环回收过程。
根据高分子材料2035发展战略研究报告,高性能高分子材料及其复合材料、特种功能性高分子材料、通用高分子材料高性能化及功能化、生物基高分子材料、可回收循环利用的高分子材料是当前的发展重点。
技术突破:绿色工艺与数智化创新
蹇锡高介绍,传统高性能工程塑料的主要结构是芳环或/和芳杂环,目前已商业化的化工新材料品种主要包括聚芳醚、聚芳酰胺、聚芳酰亚胺、聚芳酯等几类,尚在研发的品种如聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯基三嗪、聚吡咙等新型芳杂环聚合物均未实现规模化生产。
如何将已商业化的化工新材料品种加大推广应用力度?如何高效高速研发新品种,对人类生产生活作出最大化贡献?如何在研发与产业化进程中兼顾绿色低碳与数智化应用?与会专家一致认为这是化工新材料行业面临的核心课题。
华峰集团副总裁陈恩之给出了一个答案。华峰集团自主研发的尼龙66一体化制备创新工艺关键技术实现了将烯法的环己烷作为烷法原料,成功实现了烷法和烯法绿色高效联产精己二酸的“原子经济”反应,碳综合利用率超96%,构建起覆盖全生命周期的碳减排体系。近年来,华峰集团充分利用5G+大数据、5G+人工智能等优势,建成APC、ERP等信息系统,做到智能监管尼龙66产业全流程,以数智化引领产业低碳实践。
水生环境中的有机微污染物对生态和健康构成的风险广受关注,纳滤和反渗透膜在有机微污染物去除中发挥着重要作用,浙江大学长三角智慧绿洲创新中心助理研究员鲁丹分享了利用AI工具、机器学习等数智化方式辅助高性能聚酰胺纳滤膜设计的研发过程与成果。
格域新材料科技(江苏)有限公司总裁刘万辉介绍了其自主研发的厌氧生物降解技术(ABT技术),即在缺氧或无氧的条件下,将普通塑料的主体成分最终转化成甲烷、二氧化碳等无害物质。研发自2008年启动,2019年,团队将普通塑料的降解周期缩短至2~3年,2023年,ABT技术2.0版本完成研发,将普通塑料的降解周期缩短至180天。“目前,研发团队在尝试将塑料生物降解成工业原料,实现真正意义上的资源利用。”刘万辉表示。
中国科学院大连化学物理研究所高性能高分子材料中心负责人、研究员胡雁鸣介绍了其团队以高效催化剂、可控聚合方法及先进后加工为核心,开展系列高性能烯烃、双烯烃聚合物开发所取得的研究成果。
为实现我国天然橡胶的“去战略资源化”,以航空轮胎用的仿生合成橡胶代替高标号天然橡胶,中国科学院高性能合成橡胶及复合材料重点实验室主任,长春应化所研究员白晨曦精细解析天然橡胶的结构,梳理出非胶组分与性能的构效关系,推测出天然橡胶大分子的化学结构,实现天然橡胶化学结构仿生,并适用于工业化规模设备。
郑州大学材料科学与工程学院学科特聘教授刘民英带领团队钻研聚酰胺盐直接固相聚合技术及其产物表征,近十年来围绕耐高温聚酰胺的生产全流程申请了一系列的专利保护,形成了一整套独有知识产权,为我国实现耐温尼龙这一关键材料的国家安全提供了重要保障。
发展路径:技术革新与政策协同
与会专家认为,科学界和工业界均关注开发低成本、高性能、结构和性能易调控、加工方式多样化、应用领域有所拓展的化工新材料新品种,希望实现高性能、低成本、可控的制备方法。
专家建议,可对新材料结构进行创新,或对工艺流程进行创新,以解决现有新材料不易兼具耐高温、可熔解的技术难题。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员朱锦表示,在通过技术研发提高高分子材料耐热和力学性能的基础上,可发展化学催化和微生物法相结合等融合方法。此外,他认为化工新材料的高端化发展离不开配套政策支持,比如设立多种研发补贴,专项基金等。
天津科技大学“海河学者”特聘教授姜涛建议科研机构和企业在跟踪研究国外先进水平、对标国外大公司产品时,要详尽背调,留心市场变化,拓宽视野,比如烯烃嵌段共聚物、丙烯基弹性体现阶段的消费量低于产能,应开展应用研究,拓展其市场消费量。此外,应加强对化工新材料研发所需催化剂、新型聚合物分子设计领域的基础研究,更精确地控制聚合物的结构和性能。
此次大会上午场由中国石油和化学工业联合会党委常委、副会长兼秘书长赵俊贵主持,下午场由中国石油和化学工业联合会化工新材料专业委员会秘书长卜新平主持。
5月22日,“2025涂料工业——荣格技术创新奖”颁奖典礼在上海举办。来自上海华谊精化、万华、湛新、陶氏、瓦克、科思创、赢创、路博润、毕克、巴德富、欧励隆、阿克苏诺贝尔、宣伟、立邦、圣戈班西普等国内外...
5月23日13时许,一辆辆车身印有“氢能源公交车”标识的崭新公交车从镇海炼化加氢站缓缓驶出,在宁波375路公交线路运行,成为城市街头一道流动的“绿色风景”。镇海区首批氢能公交车在本月试运营,标志着镇海...
被誉为“燃气行业奥林匹克”的第29届世界燃气大会(WGC2025)于5月20日至23日在北京国家会议中心二期隆重举行。
当前,我国正全力推进从能耗双控向碳排放双控的全面转型。这一战略调整标志着我国能源管理和碳减排机制朝着精准化、系统化方向大步迈进,将为经济社会发展全面绿色转型筑牢制度根基。
5月20日,中国·人民控股集团董事长郑元豹率领考察团一行到鲁北集团进行了深入的考察交流,经过一系列卓有成效的会谈,双方正式签订了战略合作协议。无棣县人大常委会党组成员、鲁北高新区党工委委员赵吉义,鲁....