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工程塑料、胶粘剂、纤维素等化工新材料未来会怎么发展?

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发表时间:2021-10-27 07:52

        “十三五”以来,我国化工新材料突破了重大关键技术,已经取得了重大进展,随着产业结构不断完善,我国的经济规模不断增大,当前我国已经成为当前化工工业发展速度最高、成功转型的企业之一,在2020年我国化工新材料年产量已经过3600万吨,相对于2015年上涨46%。但是在高端市场仍然出现供应不够的情况、核心管理技术受制于人、产学研用体系建设不完善等一系列相关问题。10月21日,“2021年(第十届)化工新材料(北海)大会”在广西北海开幕,与会专家学者和企业家就当前我国化工新材料的发展教育现状、存在一个问题分析以及自己未来趋势等作了深入学习探讨。

重点要围绕中国八大化工发展新材料

        化工新材料作为材料工业的先行者,在支撑国民经济各个领域,特别是在高新技术和先进技术领域发挥着重要作用。“十四五”时期是中国国民经济由强转强、由强转强的关键时期。加快培育和发展化工新材料产业,提升和升级材料产业,保障国家重大工程建设,对促进传统产业转型升级,构建新的国际竞争优势具有重大战略意义。

袁隆华是中石化原料部原副主任,他指出,化工新材料是“十四五”期间石化工业优质发展的重要抓手。近年来,我国在化工新材料领域取得了以下成就: **个是工业规模不断增大,满足了大多数基础产业的需要; 二是生产、学习、研究、使用情况得到高度重视,正在逐步发生变化; 三是出现了一批实力雄厚的化工新材料企业。然而,中国在新型化工材料领域,特别是在高端材料领域还有很长的路要走。因此,建议袁隆华:

**是要加快攻克一个关键技术信息领域的壁垒,早日可以实现建筑材料进行自主可控。2020年我国对于化工新材料自给率仅为百分之七十一,在一些重要关键的树脂材料、特种纤维、高性能膜材料、电子化学品等领域,短板问题十分突出,严重制约了下游高端制造业的发展情况。

        第二是要实现我国产品系列化,增强定制化服务的能力,促进上下游协同创新发展。技术人员应加强与下游沟通,根据不同需求市场需求不断开发专用牌号,完善公司产品组合,提高配套管理能力。

        第三,抓住新的机遇,注重科技突破。在5g 新材料、电子化学品、绿色低碳材料等前沿领域,要加强科研力量,加快产业布局,抓住技术高端,扩大技术优势。

膜产业发展的六大特点

技术中心研究员高从堦表示,我国是应用大国,但不是膜科技和产业强国。我国膜技术在基础研究、原创技术、材料、关键器件及装备、产业链完整性等方面均仍待强化。近几年,各种膜的的主要应用有:

    微孔 (医疗) :医疗通过滤膜,空气中尘埃导致过滤(PM2.5等);

    超滤: 油水分离、水回用、大型水净化;

    纳滤:饮用水进行深度可以净化,染料、生物质等纯化和浓缩;

    反渗透: 海水和苦咸水淡化,水再利用,超纯水,零排放;

    离子交换膜: 浓盐水浓缩零放电,电池隔膜,超纯水(edi) ;

    气体分离膜: o2/n2,co2分离,h2燃料电池,烯烃/烷烃,芳烃/油脂,有机气体回收;

    透析膜:血液透析,酸碱回收;

    渗透进行汽化膜:有机物的脱水和回收,有机物除杂;

    薄膜反应器: 反应与一种新型的分离过程偶联,mbr;

    医用膜: 人工肾、人工肝、人工肺(ecm) ;

    智能膜:分子进行识别(传感),控制系统释放;

    生物膜:生命起源、能量转换、神经传导、免疫。

    近年来,我国膜工业的发展主要表现出以下特点:

    一是发展快、需求量高,在传统产业改造、环保领域和水务领域大有可为;

    二是中国企业发展规模小,我国膜工业经济产值偏低,约占全球膜工业社会总产值的15%;

    三是膜工业的支撑能力不足,膜聚合物等基本原料的质量难以满足我国工业生产的要求

    四是自主学习创新发展能力不足,我国膜材料进行长期以来依赖进口;

    五是应用研究领域窄、层次低,我国对于液体进行分离膜技术90%左右可以应用于水处理和海水淡化技术领域;高端发展领域仅占膜市场的10%左右;

    六是缺乏市场标准化、统一的技术标准和市场准入制度有待加强,以促进电影业的长期健康发展。

对纤维素及其衍生物的需求将会加速

        研究院院长姚献平介绍,纳米纤维素是具有一维尺寸小于100nm的微细纤维,包括纳米纤维素晶体(CNC)、纤维素纳米纤维(CNF)、微纤化纤维素(MFC)和细菌纳米纤维素(BC)。它们作为生物基材料的典型代表,纳米纤维素保留了天然纤维素的特点,同时还拥有高强度、高结晶性、高比表面积、高抗张强度等性质,可以有效改善材料的光、电、磁等性能,在纸基功能材料、轻质高强复合材料、精细化工、医药载体、化妆品等方面拥有广阔的应用前景,它们被称为最具潜力的未来新材料之一,并被视为“后碳纤维时代”的新材料,未来有望取代金属和塑料。

        虽然这些纳米纤维素成为全国研发一个很有热度的话题,但目前其在我国和外国的产业化差距并不是很大,在应用上也未突破,主要有以下五点原因:

        一是制备工艺需要多学科技术集成,合成工艺要求高;

        二是通过专用装备企业研发滞后;

        三是制备技术成本高、产业化发展难度很大;

        四是应用研究涉及交叉发展领域;

        五是改性技术和系列化特种产品需要进一步开发。


        因此,“497”提出具有以下四点建议:

        **是通过加强原创性专用网络技术发展装备开发,尽快形成产业化规模;

        第二是加强跨领域应用技术的研究,努力实现多领域的高价值应用;

        第三是通过加强多学科联合攻关,争取自己成为一个全球本领域**方阵成员;

        第四是政府发展机遇充分重视,加强管理政策扶持。

        工程塑料、特种胶粘剂的研究和开发仍然很有前途

        工程塑料不仅是国民经济的重要基础产业,也是一个具有战略意义的新兴产业。工程塑料而且是电子信息、航天、国防和国防工业、新能源等产品不可缺少的材料,不仅需要高技术含量、高附加值,而且也需要产业转型升级的重要方向。在近几年,我国将会进行工程塑料和化工新材料领域,规划碳纤维和复合材料、高端关键材料、高温合金、军用新材料、新显示器及其关键材料、稀土新材料、先进半导体材料、材料基因创新平台等八大任务。

当前我国工程塑料产量达到290万吨,消费量约480万吨,自给率大概达到 61%,其中主要包含聚碳酸酯、聚甲醛、功能性膜材料和电子化学品。但从总体上开,我国的高端聚烯烃、高性能纤维、高性能膜材料以及高端电子化学品与世界的还是存在比较大的距离。

        特种胶粘剂大多以合成树脂为基料制成,主要内容包含结构胶、工程胶和功能胶,具备耐高温/超低温/导电/导磁/导热/点焊/应变/光敏/水下等性能。随着特种胶粘剂的应用研究领域进行不断扩大,需要可以满足企业各种方式不同学生使用管理要求,在生产信息技术、产品品种、和产品设计性能等方面没有得到一个迅速经济发展,其发展变化趋势主要有:

    1.从胶粘剂主体主要成分进行考虑

    继续开发新的树脂基体,并对现有树脂基体进行改性,从而开发出耐高温性能更好、韧性更高、力学性能更好的树脂基体。

    2.从胶粘剂的填料进行考虑

    加强对胶粘剂填料添加剂理论和实际作用的研究,扩大填料的添加种类,以及研制出更多适合各种特殊场合使用的特种胶粘剂。

    3. 考虑胶粘剂的组成

        研究和应用更先进的配合相关理论,以提高企业特种胶粘剂的粘附性、力学性能分析及其发展加工技术性能等综合性能。

        4. 从环境保护的角度

    特种胶粘剂的发展趋势应从有机溶剂型向水基型、从溶剂型向无溶剂型、从液体型向固体型、从双组分型向单组分型、从不可降解型向可生物降解型、从高温固化型向室温固化型。




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