業(yè)界探討“十五五”化工新材料高端化發(fā)展路徑

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(biāo)志，人類發(fā)展史伴隨著一部材料科技發(fā)展史。”大連理工大學(xué)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(xué)化學(xué)學(xué)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(dāng)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)模化生產(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(fēng)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(xué)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(xué)習(xí)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。”劉萬輝表示。

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所高性能高分子材料中心負責(zé)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(biāo)號天然橡膠，中國科學(xué)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(xué)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)天然橡膠化學(xué)結(jié)構(gòu)仿生，并適用于工業(yè)化規(guī)模設(shè)備。

鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)性能的基礎(chǔ)上，可發(fā)展化學(xué)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(xué)“海河學(xué)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(biāo)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(xué)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(xué)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。