化工新材料 自主創新成就的新興產業

2022-09-14 02:51:03 字數 3179 閱讀 5027

中國高新技術產業導報/2023年/1月/31日/第014版

新材料化工新材料:自主創新成就的新興產業

李曉岩「十一五」期間,我國化工新材料產業發展迅速,已初步形成乙個新興的化工產業門類。統計顯示,2023年,我國化工新材料國內市場銷售額約為1059億元,國內化工新材料工業產值約為600億元;2023年,我國化工新材料市值達2000億元以上。

氟矽材料:生產和消費大國

我國已發展成為初級氟化工產品的生產大國和出口大國,並在聚四氟乙烯等氟化工深加工產品領域取得突破。氫氟酸產量從2023年的年產30萬噸攀公升至2023年的年產130萬噸,聚四氟乙烯產能2023年達到5萬多噸,氟化氫、氟化鋁、冰晶石等大宗、重要的氟化物已擁有萬噸及萬噸以上且具有國際先進水平的生產裝置,已經掌握氟化氫大型成套裝置的設計和製造技術,關鍵裝置實現了國產化。但由於目前我國在氟化工高階產品的基礎研究和應用研究環節薄弱,因此高附加值的含氟精細化學品如含氟表面活性劑、含氟液晶、含氟醫藥等的產能和產品十分有限,成為氟化工向縱深發展的瓶頸。

2023年我國有機矽材料消費量同比增長約13%,消費量躍居世界第一位,包括下游產品在內的整個有機矽產品市場規模達到150多億元。2023年有機矽單體產能達到98萬噸,成為全球最大的有機矽單體生產國。我國目前已能生產多種用途的有機矽建築密封膠產品,並逐步擴大在國內市場的份額;國產矽酮結構密封膠在各項效能指標特別是拉伸粘接強度方面已超過進口產品,市場占有率上公升到70%左右。

工程塑料:形成完整產業鏈

工程塑料工業已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應用等相關配套能力的完整產業鏈。基本的工程塑料樹脂均能在國內生產,聚合能力已經達到每年60萬噸左右,改性樹脂材料年產量也有200多萬噸,過去國外對我國禁運的特種工程塑料樹脂現在國內都能生產,並且能夠少量出口。

藍星化工新材料股份公司通過引進消化吸收再創新,開發出具有國際先進水平的聚苯醚生產工藝,建成我國第一套年產1萬噸聚苯醚大型工業化裝置。

四川得陽科技股份****通過突破工程化關鍵技術,已形成年產超萬噸的聚苯硫醚樹脂生產規模,可生產塑料級聚苯硫醚樹脂產品,打破了巴統組織長期對我國聚苯硫醚生產技術和產品的限制。

中科院長春應用化學研究所和甘肅銀光聚銀化工****聯手,成功開發出具有我國自主智財權的500噸聚碳酸酯產業化新技術,填補了國內一步光氣介面法聚碳酸酯生產技術的空白,總體技術達國際先進水平。

中海石油天野化工股份****6萬噸/年聚甲醛專案實現主裝置a線全面投產,成為國內單體規模最大的聚甲醛專案,在一定程度上填補了國內聚甲醛的市場缺口。

膜材料:三大消費板塊之一

近年來,我國的膜工業市場每年都以30%左右的速度在增長,即便是在遭遇國際金融危機的情況下,仍然保持了較高的增速。我國企業的膜材料生產技術漸趨完善,基本上能生產各種膜;我國的膜消費市場已經成為世界三大板塊之一,佔全球消費量的20%。

「十一五」期間,我國膜材料領域也取得了多項原創成果。被列入國家科技支撐計畫的全氟離子膜工程技術研究專案突破了一系列製備膜材料的關鍵技術,獲得專利14項,其中發明專利

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12項。自主研製的離子膜於今年6月底在萬噸級氯鹼裝置上進行工業性應用一次成功,一舉打破了美國、日本對該項技術的長期壟斷,標誌著我國已成為全球第三個擁有氯鹼離子膜核心技術和生產能力的國家。

燃料電池用離子交換膜是燃料電池的核心材料之一,由山東東嶽集團自主研發的燃料電池膜已經實現國產化,打破了國外壟斷,其年產500噸的燃料電池磺酸樹脂離子膜生產裝置已經建成投產。

榮獲2023年國家技術發明獎二等獎的新型功能中空纖維膜專案攻克了熔融紡絲法紡絲致孔關鍵技術,製備出熔融紡絲法壓力響應功能中空纖維膜及其成套裝置,相關技術與產品已成功應用於紡織、化工、食品、電力等行業廢水和生活汙水處理與回用。

奈米材料:贏得國際話語權

我國以富勒烯、石墨烯和碳奈米管等為代表的碳奈米材料開發在「十一五」期間展現出令人鼓舞的應用前景。憑藉一批頗具影響力的科研創新成果,我國贏得該領域的國際話語權。

中科院化學所與瀋陽科友公司聯合開發的富勒烯及內嵌金屬富勒烯實驗室製備裝置已平穩執行6年,他們與西南科技大學等聯合研製的富勒烯工業化生產裝置打破了國外對富勒烯燃燒法製備技術的壟斷。成都有機化學公司在國際上首次實現了碳奈米管的連續化批量製備,目前該公司開發的碳奈米管產品已達33個品種。廈門大學化學化工學院研發出一種製備碳奈米管的催化劑與新技術,其參與投資的年產100千克高純度多壁碳奈米管生產裝置在新疆庫車化工園區開工建設。

奈米材料的應用也直接提公升了傳統產業。2023年8月,我國自主研發奈米材料綠色製版技術成功首印。由中科院化學所開發的這項製版技術摒棄了傳統感光成像的思路,通過開發新型奈米轉印材料,從根本上改變了印刷業對感光材料依賴的現狀。

,使奈米復合塗料的效能得到明顯改善。採用該成果可研製出奈米復合飛機蒙皮聚氨酯塗料、奈米復合封孔塗料、奈米復合乳膠漆等具有不同功能的奈米復合塗料。

高效能纖維:突破力度空前

我國高新技術纖維的產業化在「十一五」期間取得了前所未有的突破。一批高新技術纖維品種如t300級碳纖維、間位芳綸、聚苯硫醚樹脂及纖維、超高相對分子質量聚乙烯纖維、無機耐高溫玄武岩纖維等實現了國產化技術和規模化生產的突破,產能增長迅速,產品已應用到航空航天、國防軍工及國民經濟建設的多個領域。

目前我國碳纖維t300級已實現千噸級規模,芳綸1313及芳綸1414部分型號產品已完全實現國產化,超高相對分子質量聚乙烯纖維已初步具備國際競爭力,間位芳綸產能產量已躍居世界第二,無機耐高溫玄武岩纖維產品已出口海外市場,國內最大的高效能碳纖維生產基地在河南煤業化工集團建成,千噸級碳纖維專案成功產出合格mh300高效能碳纖維產品。高新技術纖維及應用的產業化,正切實推動著我國化纖工業的技術進步和產業公升級。

生物化工:多領域取得突破

「十一五」期間,我國生物化工產業發展迅猛。微生物酶拆分製備技術獲得工業應用,檸檬酸產量已居世界前列,纖維素制乙醇技術在不斷完善,通過生物化工技術製備1,3-丙二醇、尼龍1212、單細胞蛋白、酶製劑、生物試劑和生物感測器等已取得進展。

微生物酶拆分製備技術獲得工業應用,江南大學採用微生物酶拆分製備d-泛解酸內酯技術榮獲國家技術發明獎。該專案在國內外首次採用生物拆分製備的d-泛解酸內酯生產d-泛醇,已成功應用於d-泛酸鈣和d-泛醇的工業生產。

纖維素制乙醇技術在不斷完善,河南天冠集團建設的國內首條秸稈纖維乙醇工業化生產示範裝置已投入執行;安徽豐原建成以玉公尺秸稈為原料5000噸/年燃料乙醇工業化示範裝置;中糧集團聯手諾維信在黑龍江建設萬噸級纖維素乙醇工業示範裝置。

清華大學雙菌種兩步發酵法生產1,3-丙二醇的技術路線已經完成中試研究,中試產品聚合得到的ptt在特性粘度、色澤等關鍵技術指標上超過了進口產品;大連理工大學在以甘油轉化生產1,3-丙二醇的技術開發上也取得進展,研發出以玉公尺為原料,經發酵兩步生產1,3-丙二醇的新工藝。

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