我國(guó)高性能高分子材料亟待實(shí)現(xiàn)自立自強(qiáng)


中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時(shí)間:2025-01-09





  高性能高分子材料具有高強(qiáng)高模、高絕緣、耐腐蝕、耐輻照或綠色低碳等特點(diǎn),是保障國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性材料之一,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電器、生物醫(yī)療等重要領(lǐng)域。目前,我國(guó)在高性能高分子材料方面已建立起比較完備的化工原料-合成-加工改性-制品應(yīng)用上下游產(chǎn)業(yè)體系,但同時(shí)也存在關(guān)鍵原料保障不足、產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)有待拓展等問(wèn)題。


  我國(guó)高性能高分子材料發(fā)展面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)


 ?。ㄒ唬┊a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)尚需調(diào)整,高端品種供給不足


  總體上,我國(guó)高分子材料產(chǎn)業(yè)存在通用低端材料供應(yīng)過(guò)剩、高端材料供給不足的問(wèn)題,尤其是電子電器、生物醫(yī)療及航空航天領(lǐng)域用高端品種仍大量從國(guó)外進(jìn)口,在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、高純單體合成、循環(huán)回收技術(shù)等方面與國(guó)外相比仍存在一定差距。如在聚芳醚樹(shù)脂方面,我國(guó)已有多家企業(yè)生產(chǎn)PEEK、PEKK、PES(聚醚砜樹(shù)脂)等,工業(yè)級(jí)產(chǎn)品能滿足我國(guó)市場(chǎng)需求,但醫(yī)用產(chǎn)品,如血液透析膜專用PES和骨植入PEEK等材料依然依賴進(jìn)口??傮w上,仿制國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,自主創(chuàng)新產(chǎn)品規(guī)模不足,深加工制品牌號(hào)少。


 ?。ǘ┘夹g(shù)支撐仍需加強(qiáng),產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)有待拓展


  我國(guó)高分子材料部分領(lǐng)域技術(shù)支撐能力不足,缺少系列化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā),重大裝備研制投入不足。在芳綸纖維方面,我國(guó)對(duì)位芳綸產(chǎn)業(yè)化水平與國(guó)外先進(jìn)水平仍有較大差距,在產(chǎn)品質(zhì)量及應(yīng)用等方面尚待提升。


  在聚乳酸方面,目前還存在丙交酯合成及純化技術(shù)與設(shè)備尚不能完全自立、PLA循環(huán)回收產(chǎn)業(yè)布局缺失等問(wèn)題。在氟橡膠方面,目前全氟醚橡膠還完全依賴進(jìn)口,缺少超耐低溫氟橡膠;總體上存在成本高、產(chǎn)能低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、缺乏先進(jìn)的后處理設(shè)備等問(wèn)題。


 ?。ㄈ┰紕?chuàng)新投入不足,前瞻布局尚需加強(qiáng)


  我國(guó)高分子材料的開(kāi)發(fā)大多是通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新,原創(chuàng)品種較少,整體上缺乏“從0到1”的重大基礎(chǔ)理論突破和原創(chuàng)研究,頂層設(shè)計(jì)有待加強(qiáng)。研發(fā)工作往往以產(chǎn)品為依托,必要的科學(xué)機(jī)理尚未完全揭示清楚,相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)研究落后于材料研制與應(yīng)用,理論支撐不足。部分細(xì)分領(lǐng)域,比如生物基樹(shù)脂及可降解材料,雖然目前研發(fā)和生產(chǎn)總體上與國(guó)外處于同一起跑線,但在一些引領(lǐng)性新興品種和非糧生物基技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化方面仍需前瞻布局、自強(qiáng)發(fā)展,以搶占未來(lái)發(fā)展新優(yōu)勢(shì)。


  (四)產(chǎn)研合作效率較低,標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)有待加強(qiáng)


  以聚芳醚酮為例,我國(guó)的專利申請(qǐng)以高等院校為主,但高校創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化較低,創(chuàng)新成果難以為企業(yè)服務(wù)。歐美國(guó)家則以生產(chǎn)企業(yè)及應(yīng)用單位申請(qǐng)為主,依托企業(yè)內(nèi)部不斷的技術(shù)創(chuàng)新,逐步形成技術(shù)壁壘,在航空航天、醫(yī)療等高技術(shù)領(lǐng)域形成市場(chǎng)壟斷。同時(shí),我國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面仍有不足。比如在生物基高分子領(lǐng)域,美國(guó)、歐洲等擁有較完備的材料標(biāo)準(zhǔn)體系。目前我國(guó)已經(jīng)具備生物基、生物基復(fù)合材料基本術(shù)語(yǔ)定義,并制定了生物基測(cè)試等一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但相比美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)標(biāo)準(zhǔn),生物降解測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)尚缺少海水、海沙等自然條件下相關(guān)測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。


 ?。ㄎ澹┭h(huán)回收布局不夠,綠色發(fā)展需重視


  目前,綠色可持續(xù)發(fā)展已成為高分子材料領(lǐng)域的發(fā)展主題之一。在“雙碳”戰(zhàn)略背景下,隨著世界各國(guó)限塑及禁塑政策的推進(jìn),可降解、可回收高分子材料迎來(lái)了更多的市場(chǎng)機(jī)遇。2022年,美國(guó)啟動(dòng)了《國(guó)家生物技術(shù)和生物制造計(jì)劃》,擬投入20億美元發(fā)展美國(guó)的生物制造。2018年,歐盟委員會(huì)發(fā)布了《歐洲循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的塑料戰(zhàn)略》,以推動(dòng)塑料回收技術(shù)。我國(guó)目前工業(yè)堆肥降解與循環(huán)回收等末端處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為滯后,相關(guān)技術(shù)有待推廣。


  我國(guó)高性能高分子材料自立自強(qiáng)發(fā)展思路


  針對(duì)我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)體系、技術(shù)體系的問(wèn)題和不足,需要重點(diǎn)推進(jìn)部分核心單體的合成技術(shù)、相關(guān)純化工藝與關(guān)鍵裝備自主、關(guān)鍵品種低成本化與規(guī)?;圃?,促進(jìn)相關(guān)材料在電子信息及航空航天等高端領(lǐng)域的應(yīng)用。面向未來(lái),需要完善系列品種,建立自立自強(qiáng)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系。


  爭(zhēng)取到2030年,建立相對(duì)完整的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)體系,實(shí)現(xiàn)高端牌號(hào)自給自足、自立發(fā)展;到2035年,實(shí)現(xiàn)大部分材料牌號(hào)自立自強(qiáng),初步建成高性能高分子材料強(qiáng)國(guó);到2050年,建成自主牌號(hào)系列,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。


  (一)以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新


  針對(duì)高性能高分子材料領(lǐng)域目前存在的薄弱環(huán)節(jié)和產(chǎn)業(yè)鏈卡點(diǎn)堵點(diǎn)加強(qiáng)攻關(guān),在核心單體規(guī)模化低成本制備技術(shù)、循環(huán)回收技術(shù)、高端應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及關(guān)鍵裝備自主等方面取得突破,保障源頭技術(shù)供給,促進(jìn)關(guān)鍵品種自立。面向未來(lái)科技前沿,加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合,在智能高分子、極端環(huán)境高分子、可反復(fù)化學(xué)循環(huán)生物降解高分子、人工智能輔助單體分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方向布局一批前瞻技術(shù)研究,搶占新一輪科技制高點(diǎn)。推動(dòng)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)品種在國(guó)際上形成新優(yōu)勢(shì),為我國(guó)高性能高分子材料領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供原動(dòng)力。


  (二)推進(jìn)關(guān)鍵原料保障和高端牌號(hào)供給


  核心單體是制備高性能高分子材料的關(guān)鍵原料,建議通過(guò)設(shè)立若干攻關(guān)專項(xiàng),突破核心單體的合成技術(shù),同時(shí)降低副產(chǎn)物和廢棄物生成量,實(shí)現(xiàn)低成本、規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用,打破國(guó)外壟斷。鼓勵(lì)各地化工園區(qū)設(shè)立化工中試基地,推動(dòng)相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化、產(chǎn)業(yè)化。大力支持化工中試等相關(guān)平臺(tái)建設(shè),推動(dòng)核心單體關(guān)鍵原料和部分國(guó)家急需的小批量高端牌號(hào)高分子原材料自立自強(qiáng),消除長(zhǎng)期以來(lái)的卡點(diǎn)、堵點(diǎn)。


 ?。ㄈ┙M建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體


  優(yōu)化研發(fā)資源配置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備、人才、技術(shù)等資源的共享與整合。建立資源共享機(jī)制,降低企業(yè)研發(fā)成本,提高研發(fā)效率和創(chuàng)新能力。強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同的體系化發(fā)展,扭轉(zhuǎn)“只重產(chǎn)品研發(fā)保障,不重技術(shù)/產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)”的傳統(tǒng)發(fā)展模式,在研制開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí),積極布局研制開(kāi)發(fā)與之相匹配的核心配套材料、關(guān)鍵工藝裝備、新應(yīng)用等成套技術(shù),建立從原材料、新產(chǎn)品研制生產(chǎn)到最終應(yīng)用的完整技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。


  (四)以“雙碳”戰(zhàn)略引領(lǐng)綠色發(fā)展


  基于推進(jìn)高分子材料綠色和低碳發(fā)展的目標(biāo),以生物基、可循環(huán)、易回收、可降解為導(dǎo)向,研發(fā)推廣性能達(dá)標(biāo)、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用的塑料制品及替代產(chǎn)品,培育有利于規(guī)范回收和循環(huán)利用、減少塑料污染的新業(yè)態(tài)新模式。以PLA 等材料為突破口,基于其來(lái)源于生物質(zhì)和可堆肥降解的特點(diǎn),優(yōu)化末端回收與循環(huán)體系,使其在一次性塑料制品應(yīng)用領(lǐng)域率先作為環(huán)境友好替代品推廣。


  轉(zhuǎn)自:中國(guó)石化報(bào)

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