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    協會新聞

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    朱世平院士:先進高分子材料開發及產業化前景

    2021.10.18

    閱讀:1648

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    10月14日上午,由深圳企聯、深圳創新發展研究院、博研教育等共同主辦的科技創新院士報告廳第七期精彩開講,我會執行會長康永魁出席本次活動。

    本期活動聚焦新材料方向,深圳市新材料行業協會、深圳市高分子行業協會共同參與主辦,香港中文大學(深圳)副校長朱世平院士圍繞“先進高分子材料開發及產業化前景”做了精彩演講。

    報告廳活動由原深圳市委常委、副市長張思平主持,近200位來自企業、投資、科研等領域的精英人士參與了現場交流,20余萬人通過騰訊新聞、廣東經濟科教頻道、巨浪視線等直播平臺參與了活動。

    本期活動得到深圳市塑膠原料同業公會、武漢大學深圳校友會、吉林大學深圳校友會等單位的大力支持。

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    高分子材料高端化是必須走下去的一條路


    《中國制造2025》發展綱要中明確了包括新材料在內的十大領域的發展目標。高分子材料是新材料的重要組成部分,應用廣泛,在國民經濟中起著不可替代的作用。經過多年的發展,我國已成為高分子材料產業世界大國,產量和消費量早已居世界首位,但與發達國家相比也有不盡人意的方面,如生產的中低端產品占絕大多數,而大多數高端產品無法自主生產,關鍵技術受制于人,人家技術不賣給你,只能從國外進口產品,因此,我國并未位列高分子材料世界強國。在中國制造2025新形勢下,高分子材料產業如何發展是一個重大課題。

    朱世平院士介紹,“我們中低端產品的產能是夠的,國內市場大,做的人也多,產業鏈都是完善的,但是高端產品奇缺”?!拔覀兊腜P普通料嚴重過剩,但是醫用的都靠進口,現在POE基本上都是全靠進口?!?/span>

    “問題大的是高端產品,那才是卡脖子,POE人家技術不賣給你,自主研發做到后面,也不一定就能產業化,但是做到差不多的時候,有的人就會賣給你了?!敝焓榔皆菏空f。

    問題究竟在哪?朱世平院士指出,根源可能還是在學科上,我們搞高分子化學的多、搞高分子物理的也多,搞研究的多,但是搞生產工藝的很少。工藝研究得很少,只有為數不多的幾個組,但是實驗室出來的配方最后還是要做成產品的。

    朱院士認為,“卡脖子的東西,我覺得政府跟企業要聯手,有一類的材料它用量不大,但就卡著你,比如PI,就是你真正做出來的之后,可能用量也不是很大,企業有擔憂。新材料的開發,往往在這種時候,就需要政府出手?!?/span>

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    高分子產品質量不僅僅取決于配方,更取決于工藝

    高分子難就難在“太復雜”,高分子美就美在“太復雜”,分子量大大小小,單體組合排列無限可能,配方和工藝一個小小變化可以做出性能完全不同材料,但挑戰就是機會。朱世平院士認為,高分子材料產品高端化最主要的是高分子鏈的精確設計與生產。

    高分子材料是過程的產品,產品質量不僅僅取決于配方,更取決于工藝。朱世平院士說,“我們吃了很多虧,經常講我們去買一個配方,或者說我手頭有一個配方,聽起來好象解放全人類了”,但“那才是萬里長征前幾步,真正做起來是工藝,國內對配方研發很重視,對生產工藝不夠重視,因為不好發文章,有許許多多know how,做科研是創造知識,文章是傳播知識,文章是要發的,但發文章本身不是目的,過于強調發文章,咱們吃了很多的虧?!?br/>

    高分子材料隨處可見,“我們人體里面有很多的高分子材料,像DNA、核酸、蛋白質、淀粉、纖維素、木質素,這些都是高分子。你在這個會議室里看到的東西,目之所及大多是高分子材料做的,外面看到的樹也是,除了水,主要是纖維素和木質素,都是高分子材料?!?br/>

    “高分子是由成千上萬小分子用共價鍵鏈接在一起的大分子,也就是分子鏈,你把鏈做精了,什么問題就都解決了?!?br/>

    朱世平院士以乙烯聚合為例,介紹了高分子材料的開發,比如POE,原料就是乙烯,先把乙烯做成丁烯、己烯、辛烯,特別是八個碳的辛烯,咱們還沒有,高端聚烯烴材料就玩不出來了,只有有了辛烯,再與乙烯精確地排列組合,才能有高端聚烯烴產品。還有諸如特種膠黏劑、智能織物、多級孔材料、聚酰亞胺、共聚單體進料等等例子。

    朱世平院士認為,理論上高分子是可以比金屬做得更強,“我們通常講聚乙烯的強度不是很大,原因是有無定型,如果分子鏈全部取向結晶,如果你有本事把聚乙烯鏈全部拉直,它會比碳鋼更強,因為聚乙烯的碳碳共價鍵,比碳鋼的鐵鐵金屬鍵強?!?br/>

    朱世平院士特別介紹了聚酰亞胺這個被稱為黃金高分子的產品。聚酰亞胺是一種極其重要的材料,目前只有極少數國家能生產。它的性能很好,優良的高低溫性能,耐化學腐蝕、耐輻射,高強高模等。聚酰亞胺有很多的用途,汽車零部件和機電器件行業、電氣絕緣行業、柔性顯示和柔性太陽能電池行業等。

    朱世平院士介紹,國外對聚酰亞胺的研究時間早,產品質量好,基本壟斷市場。目前,杜邦、東麗、鐘淵和宇部4家國外企業占據了全球聚酰亞胺市場銷售總額的70%左右?!皢为氁患彝馄蟮漠a能基本上就能夠達到我國產能之和?!狈从^國內,研究起步晚,正處于模仿國外研發的階段。國內的聚酰亞胺生產企業產能低,產品質量參差不齊,利潤空間小。無法生產無色透明聚酰亞胺薄膜及耐高溫高頻絕緣熱塑性聚酰亞胺模塑料。

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    演講中,朱世平院士還分享了他的求學經歷和人生感悟,并對現場聽眾的提問進行了耐心解答。

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