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03-172021

沖擊自主創(chuàng)新高地 我國(guó)化工新材料要從做大走向做強(qiáng)

來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

《石油和化學(xué)工業(yè)“十四五”發(fā)展指南》特別強(qiáng)調(diào),要加快化工新材料的發(fā)展,“十四五”末化工新材料的自給率達(dá)到75%,占化工行業(yè)整體比重超過(guò)10%。

材料是制造業(yè)的基礎(chǔ),要加快實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,必須夯實(shí)新材料這一重要基礎(chǔ)。日前,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布《石油和化學(xué)工業(yè)“十四五”發(fā)展指南》,其中特別強(qiáng)調(diào)要加快化工新材料的發(fā)展,提出“十四五”末化工新材料的自給率要達(dá)到75%,占化工行業(yè)整體比重超過(guò)10%。

“化工新材料應(yīng)用于多個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域,如航空航天、電子、新能源、醫(yī)療健康、節(jié)能環(huán)保等?!碧旖虼髮W(xué)化工學(xué)院教授姜忠義表示,未來(lái)需要構(gòu)建化工新材料自主創(chuàng)新體系,加速國(guó)產(chǎn)新材料落地應(yīng)用,給予化工新材料更多市場(chǎng)支持。

從飛機(jī)到保暖衣都能用到化工新材料

大到飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、動(dòng)車、輪船這些關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“重器”,小到購(gòu)物袋、飯盒、電池、保暖衣等日常用品,都與化工新材料有著密不可分的關(guān)系。一頭連著科技和創(chuàng)新,一頭連著產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng),化工新材料研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)??芍^是衡量一個(gè)國(guó)家科技、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。

姜忠義介紹,一般來(lái)說(shuō),需要化學(xué)反應(yīng)或化工過(guò)程制造出來(lái)的材料,叫做化工材料。化工新材料則是指,近期發(fā)展的和正在發(fā)展之中的具有傳統(tǒng)化工材料不具備的優(yōu)異性能或某種特殊功能的新型化工材料。

“與傳統(tǒng)化工材料相比,化工新材料具有質(zhì)量輕、性能優(yōu)異、功能性強(qiáng)、技術(shù)含量高、附加價(jià)值高等特點(diǎn)?!苯伊x舉例說(shuō),飛機(jī)耗油與自重有關(guān),機(jī)身采用質(zhì)量更輕的化工新材料,油耗就會(huì)更少,但同時(shí)新材料還要滿足傳統(tǒng)材料具備的防凍、抗冰等性能;再如廢水處理,過(guò)去用蒸發(fā)器,能耗高,現(xiàn)在用新材料膜過(guò)濾,能耗節(jié)約了很多。

在一些領(lǐng)域,必須依靠化工新材料來(lái)滿足新的技術(shù)需求。比如太空飛船載人工作艙需要轉(zhuǎn)化、處理航天員呼出的二氧化碳,如果攜帶效率低、體積大的二氧化碳處理材料,就會(huì)影響太空艙內(nèi)的空間利用。應(yīng)用處理效率高的化工新材料,不僅不會(huì)影響太空艙內(nèi)的空間利用,而且航天員還可以在太空中停留更長(zhǎng)時(shí)間。

此外,在很多領(lǐng)域,化工新材料的應(yīng)用意義非常重大。

天津大學(xué)化工學(xué)院教授張生表示,能源領(lǐng)域的科技創(chuàng)新,如傳統(tǒng)化石能源的清潔高效轉(zhuǎn)化、二氧化碳可持續(xù)轉(zhuǎn)化與利用等關(guān)鍵技術(shù)的突破,將成為我國(guó)能源革命的重要推動(dòng)力量。而能源及其衍生產(chǎn)品的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)和利用這些典型化工過(guò)程,均與催化反應(yīng)密切關(guān)聯(lián),催化劑材料與技術(shù)直接或間接地為世界貢獻(xiàn)了近30%GDP。因此高效綠色工業(yè)催化劑材料的開(kāi)發(fā)是我國(guó)能源、化工領(lǐng)域的重大戰(zhàn)略需求,對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展、提升國(guó)際戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

我國(guó)化工新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng)

去年底發(fā)布的《2020年中國(guó)化工新材料年度發(fā)展報(bào)告》顯示,我國(guó)化工新材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),技術(shù)進(jìn)步顯著,已成為我國(guó)化學(xué)工業(yè)增長(zhǎng)最快的行業(yè)。

“十三五”期間,化工新材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展,形成了10個(gè)左右年產(chǎn)值超百億元的化工新材料特色產(chǎn)業(yè)園區(qū);企業(yè)組織結(jié)構(gòu)更趨合理,培育了30個(gè)左右在專業(yè)子行業(yè)領(lǐng)域具有引領(lǐng)作用的骨干新材料企業(yè)或企業(yè)集團(tuán),培育了300個(gè)左右專精新特細(xì)分領(lǐng)域單項(xiàng)冠軍企業(yè);創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),化工新材料企業(yè)科研投入占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的比例達(dá)到3%以上,建成一批*********化工新材料研發(fā)平臺(tái)和企業(yè)技術(shù)中心。

“高性能碳纖維及其復(fù)合材料是實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星平臺(tái)、運(yùn)載火箭、大飛機(jī)、兵器艦船等國(guó)家重大工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)?!睆埳硎?,國(guó)內(nèi)已經(jīng)在基本型(T300 級(jí))碳纖維的研制、工程化及航空航天應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、濕法高強(qiáng)型(T700G 級(jí))碳纖維的研制和工程化關(guān)鍵技術(shù)、高強(qiáng)中模型(T800H 級(jí))碳纖維的工程化及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)等方面取得了一連串技術(shù)突破。

據(jù)介紹,在環(huán)保領(lǐng)域,我國(guó)已將超濾膜技術(shù)應(yīng)用于水處理中,如工業(yè)廢水含有大量有毒物質(zhì),若未妥善處理,會(huì)對(duì)動(dòng)植物及人類的基本生存構(gòu)成威脅。傳統(tǒng)的廢水處理存在資源浪費(fèi)、能耗過(guò)大且工藝復(fù)雜等問(wèn)題,運(yùn)用超濾膜技術(shù)進(jìn)行工業(yè)污水處理可以充分過(guò)濾水中的有害物質(zhì),******限度地提高凈水效率、保障生命安全。

張生介紹,再如植入性醫(yī)療器械具有維持生命、修復(fù)功能的特殊作用?!敖陙?lái),國(guó)內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了與3D技術(shù)融合發(fā)展的殼聚糖基復(fù)合材料。采用3D打印技術(shù),制備的納米羥基磷灰石/殼聚糖/聚己內(nèi)酯多孔三元復(fù)合支架材料,可制成滿足患者個(gè)性化需求的骨缺損產(chǎn)品。”

盡管數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)已成為“材料大國(guó)”,但距離“材料強(qiáng)國(guó)”之路仍任重道遠(yuǎn)。姜忠義認(rèn)為,要建成“材料強(qiáng)國(guó)”,必須構(gòu)建自主創(chuàng)新體系。以膜材料為例,雖然還沒(méi)走向工業(yè)應(yīng)用,但現(xiàn)在一些膜材料在實(shí)驗(yàn)室的研究層面上已經(jīng)嶄露頭角。盡管是局部的領(lǐng)先,但將來(lái)這類材料推出去,可能就會(huì)是************。


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