化工新材料何以迈向“十五五”


作为石化化工行业的产业高点,化工新材料将如何迈向“十五五”,开创新未来?在2025中国石油和化工民营经济高质量发展大会同期召开的2025化工新材料(天津)发展论坛上,与会专家通过系列专题报告,共同勾勒出清晰的发展路径:绿色循环、高端应用和产业协同。

从源头降解到回收利用——打响全周期绿色循环战

“塑料污染治理及生态可持续发展是全球广泛关注的资源、环境和产业问题。”中国科学院理化技术研究所研究员王格侠指出,从塑料污染治理的角度来看,可降解塑料旨在解决不可避免的塑料泄漏和填埋塑料污染问题。

对此,王格侠所在团队成功研发出一种可降解、易再生的新型生物降解塑料PDA。该塑料无需堆肥等人工环境,即可在土壤、海洋等自然环境“无死角”降解,实现全自然域降解,且降解周期能够被有效调控。王格侠介绍,这种塑料不仅满足环保需求,还具备高透明、高韧性、高耐热和高阻隔等功能性刚需,在可降解3C领域产品包装、生态农业、海水养殖业和海床生态修复等领域展现出广泛市场前景,预计在2027年实现万吨级规模化生产和应用。

而循环回收则是兼顾污染治理和资源化利用的有效路径。中国资源循环集团塑料再生有限公司副总经理张会朴强调:“塑料、橡胶凭借其多元特性,成为工业生产中至关重要的基础材料。但在广泛应用的同时,由于没有得到高效的回收利用,也引发了环境污染问题,推动废塑料、废橡胶的循环利用已成为行业共识。”

“但目前,橡塑再生产业仍存在‘小、散、弱’突出、高值化利用水平较低、资源再生综合利用率不高等痛点堵点。”张会朴以橡胶为例介绍,该公司针对性构建了多层次、立体化、高效率的回收网络,通过对废橡胶的多道处理工序,制得具有塑性、黏性和可硫化性的再生橡胶产品;或将废橡胶中的高分子聚合物进行深度分解,使其断裂回到小分子或单体状态,进而生产再生油、炭黑等产品,经加工后可转化为可持续航空燃料。

改性技术为塑料回收利用开辟了新思路。北京中石瑞材科技有限公司总工程师吕明福介绍,塑料改性技术通过一系列物理或化学方法,能有效改善回收塑料的性能缺陷,从而拓宽塑料再利用领域。比如,对于经多次加工使用的塑料,采用填充改性或增韧改性等技术,可有效恢复甚至提升其力学性能和耐老化性,这对建材、市政工程等户外应用至关重要。

从国产替代到前沿创新——攻坚高端应用“无人区”

在高端化工材料领域,国产化替代与前沿创新成为“十五五”的重点任务。

“电子化学品作为高端产业,必须把国产化替代视为产业的基础。”石油和化学工业规划院材料化工处处长李岩举例,我国虽然是最大的胶黏剂生产国和消费国,但国内产品仍以通用型产品为主,在用于电子信息和航空航天的胶黏剂细分领域,国外企业依然处于领先地位。2024年,国内OCA光学胶行业市场规模约106亿元,但高端型产品依赖进口,进口比例高达60%以上。在新型显示领域,我国胶黏剂仍有关键技术亟待突破。

吉林大学高级工程师杨砚超认为,聚芳醚酮产业未来应聚焦高质量发展,突出差异化创新应用。吉林大学通过创新多元无规共聚技术,成功研制出连续碳纤维增强聚芳醚酮复合材料。该材料具备稳定单一熔点、熔体稳定的特性,其分子链堆积紧密,链缠结较多,在石油化工环境和海洋等苛刻环境中展现出更好的应用优势。

多个行业协会将材料高端化应用纳入“十五五”发展重点。中国膜工业协会常务副秘书长孟慧琳提出,膜产业发展既要瞄准国际前沿,加强原创性和引领性技术攻关,发展高端产品;同时,也要聚焦国内迫切要求,优化提升中低端产品结构和性能,全力化解中低端产品产能过剩问题。

“聚氨酯材料凭借轻质、耐磨、隔热、高机械性能和高生物相容性等特性,在新兴领域的创新应用正成为行业增长的核心引擎。”中国聚氨酯工业协会秘书长吕国会举例说,在新能源装备制造、交通轨道铺设和生物医用材料等领域,聚氨酯均有广阔应用前景,这将是“十五五”重点任务之一。

从链条共生到破界融合——构建产业协同共赢圈

“产业协同”成为与会专家报告中的高频词。

    孟慧琳强调,“产业链”是膜产业“十五五”发展的三条“链”之一,要强链补链,推动产业链整体水平提升。她进一步阐释,膜产业需持续探索建立产业链供应链协同创新机制,推动原材料、运维和配套产品协同发展,增强主链发展能力,着力增强关键材料、关键装备与产品的稳定供给能力,带动上下游协同与生态共建,构筑高效、安全、可持续的产业链体系。

 “化工行业与智能制造深度融合,是转型升级的方向之一。”中国合成橡胶工业协会秘书长李锦山认为,我国合成橡胶行业的发展趋势之一是与智能制造深度融合,加快数字赋能,建设引领未来的智慧工厂,实现“橡智共融”。

他进一步解释,要推动数字孪生、AI优化控制、机器人、5G等技术在生产和检测环节中的深度应用,实现生产过程的精准预测、优化控制和智能决策;同时,龙头企业要构建面向行业的工业互联网,实现上下游企业在研发、设计、生产、供应链等方面的协同,提升产业链整体效率;利用AI和大数据,加速新材料的分子设计、配方开发和工艺优化,将新产品研发周期从目前的18个月缩短至12个月以内,变革研发模式。

掌起(成都)智能科技有限公司研制的AI4Chem智能研发平台,为行业提供了可行方案。公司董事长李志浩介绍,该智能研发平台通过AI配方实验设计和性能预测,减少了试错次数,提升了科研成功率并降低研发投资;信息化、数字化管理工具使研发全过程管理效率提升50%以上;平台还配有高质量研发数据资产库,以智慧化手段全面赋能化工新材料的研发工作。

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