强化原创性基础研究开发高功能新材料

  [中国石化报2021-06-08]
  中国石化高级专家
  上海石化副总经理黄翔宇
  合成纤维、合成树脂和合成橡胶三者之间有紧密的联系，可以相互复合。比如，当合成纤维增强复合材料韧性不够的时候，可以添加一些合成橡胶、合成树脂的小颗粒，增强合成纤维复合材料的韧性。不同的高分子材料，各有各的特性，如何把各种材料的特性融合在一起，做成各种新的复合材料，这里面大有文章可做。
  关于合成纤维领域的新材料，从绿色可降解领域看，有PLA聚乳酸纤维。在高性能纤维领域，有芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、PBO、聚酰亚胺纤维、碳纤维等。合成纤维的生产是中国石化的一个主要板块。现在传统的合成纤维的体量正在缩小，取而代之瞄准的是高性能、高功能的合成纤维，中国石化布局了高功性能纤维，包括碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶等，目前正在进行重点研发。现在的合成纤维不但满足于服装用，还应用于工业、产业领域，这是未来纤维发展的方向。例如碳纤维在抽油杆、缠绕气瓶上的工业应用，尼龙在轮胎帘子线、传送带、缆绳上的工业应用，芳纶在防弹衣、阻燃、防割手套等方面的应用。具有特殊功能的高性能纤维在国民经济各个领域都在推广使用。
  新材料方面，中国石化合成纤维要向中高端新材料发力。高端合成纤维不仅代表着在高分子合成、纺丝等方面的最新技术、装备及应用，而且高端合成纤维及其复合材料也是新能源领域关键装备的关键材料。如发展海上风力发电，风电叶片离不开碳纤维材料的支撑；发展氢燃料电池，碳纸也离不开碳纤维材料的支撑；发展氢能源汽车，没有碳纤维材料的气瓶缠绕，就不能实现氢气瓶、高压气瓶的产业化进程，氢气就没法储存，氢能源就得不到推广。在发展合成纤维新材料的战略中，中国石化要努力争当产业链的链长，创新产业合作方式，以新业态促进产业创新，引领产业发展。
  中国石化化工事业部
  合原合纤室专家牛克山
  国内合成纤维行业发展趋势：一是差别化、功能性产品结构更加丰富，应用领域更加广阔；二是高性能纤维性能提升，产业规模扩大；三是生物基纤维材料技术及智能纤维进步明显。
  中国石化在合成纤维新材料发展方面应从以下几点发力。
  加大技术创新力度，扩大通用新材料应用领域。重点是扩大光学膜用聚酯产品、高洁净PBT产品、超高粘尼龙6切片、PVA分散剂系列产品、TPEE弹性体、新型医卫防护材料PE/PET复合纺纤维等产品的产销量。
  加强原创性基础研究，加快高性能材料业务发展。开发高性能复合材料，应用于新能源汽车、轨道交通、大飞机等国家重点发展产业，实现轻量减排，助力交通运输材料绿色化可循环。碳纤维实现通用级碳纤维稳定化、低成本化，高性能碳纤维实现产业化、系列化，形成原丝—碳纤维—复合材料制备比较完整的产业链，力争2025年规模达到万吨级，成为国内领先碳纤维企业。突破高模量碳纤维氧化碳化关键技术与装备应用技术；研究碳纤维生产中关键技术问题，为产业化大丝束原丝及碳纤维质量稳定控制技术提供支撑。对位芳纶重点是全面提高装置运行和产品质量的稳定性，丰富产品结构。建立对位芳纶复合材料试验平台，开展对位芳纶的树脂基复合材料的应用研究，扩大在航天航空结构件增强、造船、高速列车厢内隔板、压力容器、集装箱结构、运动及休闲器具、塑料添加剂、土木工程复合材料领域的应用。超高分子量聚乙烯纤维重点开发高强纤维，用于防护领域；开发为大型钻井平台、舰船服务的深海系泊缆用低蠕变超高分子量聚乙烯纤维。
  如何发挥产销研用一体化优势，将产业链和价值链结合起来，
  从市场销售角度推动产品迈向中高端？
  案例：化销华东助力仪征化纤涤纶中空出新品拓市场
  今年初，化销华东销售人员在走访客户中发现，近年来床上用品行业为满足客户对外在美观的需求，开始使用整张棉生产工艺。整张棉生产所需的中空原料既要具备良好的回弹性，又要具备较好的柔软性能，市场暂时还没有兼具回弹和柔软性能的中空产品。
  化销华东敏锐捕捉市场信息，迅速将客户市场工艺及需求的变化及时传达给上游生产企业仪征化纤，建议生产整张棉原料——具有回弹、柔软性能的中空产品，并联合企业走访调研，了解客户需求，终于在3月底生产出怡纺棉中空新品。产品产出后，化销华东协调该行业的重点客户试用，多次联系仪征化纤对柔软、滑爽等性能提升改进，经过连续攻关，终于产出满足客户需求的产品。化销华东迅速推广到其他客户，实现销量达399吨，及时抢占了整张棉工艺市场。