发布时间:2021-10-15 16:49 原文链接: 朱世平院士:重配方轻工艺吃亏!

  国内重视配方,不重视工艺,吃了很多的亏。10月14日,由深圳创新发展研究院、博研教育、深圳企联等共同主办的科技创新院士报告厅上,香港中文大学(深圳)副校长朱世平院士围绕“先进高分子材料开发及产业化前景”演讲。近200位来自企业、投资、科研等领域的精英人士参与了现场交流,20余万人线上参与了活动。

  加拿大工程院、皇家科学院院士,发展中国家科学院院士朱世平演讲。

  高分子材料高端化是必须走下去的一条路

  高分子材料是新材料的重要组成部分,应用广泛,在国民经济中起着不可替代的作用。经过多年的发展,我国已成为高分子材料产业世界大国,产量和消费量早已居世界首位,但并未位列高分子材料世界强国。与发达国家相比中低端产品占绝大多数,而大多数高端产品无法自主生产,关键技术受制于人。我国高分子材料产业如何发展是一个重大课题。

  朱世平院士介绍,“我们中低端产品的产能是够的,国内市场大,做的人也多,产业链都是完善的,但是高端产品奇缺”。“我们的PP普通料严重过剩,但是医用的都靠进口,现在POE基本上都是全靠进口。”

  “问题大的是高端产品,POE人家技术不卖给你,自主研发做到后面,也不一定就能产业化,但是做到差不多的时候,有的人就会卖给你了。”朱世平院士说。

  问题究竟在哪?朱世平院士指出,根源可能还是在学科上,我们搞高分子化学的多、搞高分子物理的也多,搞研究的多,但是搞生产工艺的很少。工艺研究得很少,只有为数不多的几个组,但是实验室出来的配方最后还是要做成产品的。

  朱院士认为,“卡脖子的东西,我觉得政府跟企业要联手,有一类的材料它用量不大,但就卡着你,比如PI,就是你真正做出来的之后,可能用量也不是很大,企业有担忧。新材料的开发,往往在这种时候,就需要政府出手。”

  高分子产品质量不仅取决于配方,更取决于工艺

  高分子难就难在“太复杂”,高分子美就美在“太复杂”,分子量大大小小,单体组合排列无限可能,配方和工艺一个小小变化可以做出性能完全不同材料,但挑战就是机会。朱世平院士认为,高分子材料产品高端化最主要的是高分子链的精确设计与生产。

  高分子材料是过程的产品,产品质量不仅仅取决于配方,更取决于工艺。朱世平院士说,“我们吃了很多亏,经常讲我们去买一个配方,或者说我手头有一个配方,听起来好象解放全人类了”,但“那才是万里长征前几步,真正做起来是工艺,国内对配方研发很重视,对生产工艺不够重视,因为不好发文章,有许许多多know how,做科研是创造知识,文章是传播知识,文章是要发的,但发文章本身不是目的,过于强调发文章,咱们吃了很多的亏。”

  高分子材料随处可见,“我们人体里面有很多的高分子材料,像DNA、核酸、蛋白质、淀粉、纤维素、木质素,这些都是高分子。你在这个会议室里看到的东西,目之所及大多是高分子材料做的,外面看到的树也是,除了水,主要是纤维素和木质素,都是高分子材料。”

  “高分子是由成千上万小分子用共价键链接在一起的大分子,也就是分子链,你把链做精了,什么问题就都解决了。”

  朱世平院士以乙烯聚合为例,介绍了高分子材料的开发,比如POE,原料就是乙烯,先把乙烯做成丁烯、己烯、辛烯,特别是八个碳的辛烯,咱们还没有,高端聚烯烃材料就玩不出来了,只有有了辛烯,再与乙烯精确地排列组合,才能有高端聚烯烃产品。还有诸如特种胶黏剂、智能织物、多级孔材料、聚酰亚胺、共聚单体进料等等例子。

  朱世平院士(右)与听众互动。原深圳市委常委、副市长张思平(左)主持

  朱世平院士认为,理论上高分子是可以比金属做得更强,“我们通常讲聚乙烯的强度不是很大,原因是有无定型,如果分子链全部取向结晶,如果你有本事把聚乙烯链全部拉直,它会比碳钢更强,因为聚乙烯的碳碳共价键,比碳钢的铁铁金属键强。”

  朱世平院士特别介绍了聚酰亚胺这个被称为黄金高分子的产品。聚酰亚胺是一种极其重要的材料,目前只有极少数国家能生产。它的性能很好,优良的高低温性能,耐化学腐蚀、耐辐射,高强高模等。聚酰亚胺有很多的用途,汽车零部件和机电器件行业、电气绝缘行业、柔性显示和柔性太阳能电池行业等。

  朱世平院士介绍,国外对聚酰亚胺的研究时间早,产品质量好,基本垄断市场。目前,杜邦、东丽、钟渊和宇部4家国外企业占据了全球聚酰亚胺市场销售总额的70%左右。“单独一家外企的产能基本上就能够达到我国产能之和。”反观国内,研究起步晚,正处于模仿国外研发的阶段。国内的聚酰亚胺生产企业产能低,产品质量参差不齐,利润空间小。无法生产无色透明聚酰亚胺薄膜及耐高温高频绝缘热塑性聚酰亚胺模塑料。

相关文章

金属所申请两项专利,均涉及这项新发明材料

电接触材料是承担电路通断控制、导电以及承载作用的关键结构-功能一体化材料,其性能直接关系到电力系统与电器设备的安全稳定。常用电接触材料主要是铜或银为基体的复合材料。基体负责导电和导热,并起到强硬化作用......

国自然公布“5d电子材料中的新奇物性”项目指南

为贯彻落实党中央、国务院加强基础研究的重要战略部署,进一步强化原始创新,推动学科交叉,探索研究范式,国家自然科学基金委员会(以下简称“自然科学基金委”)工程与材料科学部拟资助“5d电子材料中的新奇物性......

高分子合成方法研究获进展

近期,中国科学院长春应用化学研究所研究员陶友华团队在阴离子结合催化聚合新方法等方面取得了系列新进展。相关研究成果发表于《自然—合成》(NatureSynthesis),并得到NatureSynthes......

2023年度工程与材料科学部重大项目领域建议征集开启

关于征集2023年度工程与材料科学部重大项目领域建议的通知根据科学基金深化改革要求,为进一步完善重大项目立项机制,工程与材料科学部根据国家自然科学基金有关管理办法的规定,面向科技界征集重大项目领域建议......

深海稀土元素富集机制研究获进展

近日,南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)教授级高工何高文团队揭示了深海沉积物中磷酸盐组分对稀土元素的超常富集机制,并证实稀土富集主要在海水-沉积物界面附近完成。相关研究发表于GeochimicaE......

为超细晶金属材料的制备提供新途径

中国科学院金属研究所研究员杨柯团队长期从事新型医用金属材料的基础与应用研究。近期,团队成员任玲、王海等人通过“双相壳层包裹超细等轴晶”的显微组织设计思想,获得了性能优异和热稳定性高的超细晶含铜钛合金。......

为超细晶金属材料的制备提供新途径

中国科学院金属研究所研究员杨柯团队长期从事新型医用金属材料的基础与应用研究。近期,团队成员任玲、王海等人通过“双相壳层包裹超细等轴晶”的显微组织设计思想,获得了性能优异和热稳定性高的超细晶含铜钛合金。......

新研究为碳/碳复合材料微观结构设计提供支撑

近日,安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室在国际权威期刊《腐蚀科学》(CorrosionScience)上发表了稀土纳米线改性碳/碳复合材料的最新研究成果。该校材料学院教授邓海亮......

研究生研发新方法,数分钟筛选99%高性能材料

““一种基于深度学习的金属有机框架材料碳捕获性能的端到端的人工智能预测方法”一文被选作《化学信息与建模杂志》封面文章万夕里课题组供图怎样在数分钟内完成对数十万材料的性能预测,从而寻找出具有优质性能的碳......

216人!基金委公布工材科学部重点项目专业评审组名单

2022年重点项目(含重点国际(地区)合作研究项目)工程与材料科学部专业评审组名单(汇总)(按姓氏拼音排序)根据国家自然科学基金委员会相关规定,现公布2022年重点项目(含重点国际(地区)合作研究项目......