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求索合成材料跨越式发展之路

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2020-07-17  来源:中国石化报  浏览次数:26
 摘要借高分子材料第二次革命的契机,通过“十四五”期间的努力,中国石化有望通过技术创新,向世界领先的合成材料生产商迈进。但是,将原创技术商业化比开发原创技术更难,必须同时具有创新能力和活力,并对国内外两个市场进行深入研究,而管理理念和机制必须通过创新来适应。相信只要坚持矢志不移的求索,一定会迎来中国石化合成材料的跨越式发展。
  经过30多年的发展,中国石化已成为全球最大的高分子材料生产商,如何实现跨越式发展、超越目前的领跑者是我们必须认真思考的问题。
  一个领先公司应该是一流公司中的佼佼者,必须拥有大批原创技术和产品。目前,能否在高分子材料产业领域,开发出有全球影响力的原创技术?如果有,机会在哪儿?我试图从高分子材料科学和产业发展的历史中找到答案,即以史为鉴探求中国石化合成材料跨越式发展的机遇。
  从1953年至2000年,有8位高分子科学家获得5次诺贝尔奖,高分子材料产业也在科学研究的推动下在1970年之前创造了聚合物世界,大规模产业化了的,包括聚乙烯、聚丙烯、PET、PVC和聚苯乙烯五大家族在内的塑料、橡胶和纤维等数十种高分子材料,实现第一次高分子材料产业的革命。此后高分子科学和产业基本上没有产生使人类受益的重大突破,并且海洋“塑料汤”对环境的破坏还在1997年被发现和报道,严重影响高分子材料产业的发展。我国高分子材料科学和产业是在改革开放之后才开始扬帆的,错过了参与第一次革命的契机。但是,高分子材料科学和产业的第二次革命正在兴起。这次革命将使高分子材料产业实现循环经济模式,为我们实现跨越式发展,成为领先的合成材料生产商提供机遇。高分子材料循环发展,包括“生物循环”和“技术循环”两种模式。
  “生物循环”是指可降解的生物基高分子材料在使用后降解为二氧化碳和水,再通过光合作用转化为可制备高分子材料的生物质。令人遗憾的是,相关材料的科学和技术问题尚未得到解决。聚乳酸等生物基高分子由于玻璃化温度太高,只在堆肥条件下才可降解,无法大规模应用;PBAT和PBST等低玻璃化温度的材料可以在非堆肥条件下降解,但难以采用生物基单体制备,且力学性能差和成本高的问题使其应用受到更大的限制。这些科学和技术的挑战正是我们实现跨越式发展的机遇。中国石化在可降解高分子材料方面已进行多年的研究,有一定技术积累,应继续进行基础研究和技术开发,争取率先开发出性能优异、在非堆肥条件下可降解的生物基高分子材料,成为该领域的技术领先者。
  “技术循环”包括物理回用和化学回用两个发展方向。目前已被广泛应用的是物理回用,该方法回收量不到高分子材料消费量的9%,需要开发新技术。这是我们在新材料和产品设计方面实现原始创新的机遇。我们已进行多年的基础研究,可以在这方面有所作为。化学回用是将废旧高分子材料降解为单体,再聚合成新的高分子材料,是高分子材料循环发展的未来。化学回用主要包括两个发展方向,高温降解和催化降解。传统高温降解在800摄氏度以下进行,只能得到油品,经济上不合理。催化降解可以在较低温度下将高分子材料降解为单体,但反应条件十分苛刻,远没有达到可工业化的程度。我们发明的微波辅助热解法在无氧化条件下可以将高分子材料加热到1000摄氏度以上,使之在非催化条件下降解为单体,有很好的工业化前景。另外,催化技术是中国石化的优势领域,我们有望在废旧高分子材料化学回收方面取得重大突破。一旦废旧高分子材料化学回用取得突破性进展,化石基高分子材料将迎来新的发展机遇,中国石化在聚烯烃、尼龙、聚酯和橡胶等方面有望取得一批原创性发明,实现跨越式发展。这些基础合成材料的创新仍应是中国石化“十四五”科技发展的重中之重。
  我国的聚烯烃产业发展很快,已经成为世界最大的生产和消费国,中国石化也已成为全球最大的生产商。“十四五”期间,我们进口量比较大的聚烯烃弹性体、极性聚烯烃等也有望通过“从高压到低压聚合、从溶液到沉淀聚合”等颠覆性创新技术实现国产化和跨越式发展。另外,中国石化在己内酰胺方面的创新成果有望使我们在尼龙技术方面实现行业领先;我们在聚酯及其结晶成核剂方面的技术积累有望使我们在PET工程塑料化方面取得突破;通过与国内外学术界的合作使我们有望在“聚合分离”和“聚丙烯木材”等方面取得颠覆性创新成果。
  总之,借高分子材料第二次革命的契机,通过“十四五”期间的努力,中国石化有望实现跨越式发展,向世界领先的合成材料生产商迈进。然而,将原创技术商业化比开发原创技术更难,我们必须同时具有创新能力和活力,并对国内外两个市场进行深入研究。如果说引进技术相当于培养一个少年,跟踪创新相当于收养一个婴儿,开发原创技术就是自己生养一个孩子,需要更大的投入,并且回报周期长,失败风险大,我们的管理理念和机制必须通过创新来适应。相信只要我们坚持矢志不移的求索,一定会迎来中国石化合成材料的跨越式发展。
 
 
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