作者:甘晓 李丹 来源:中国科学报 发布时间:2016/9/26 9:21:02
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中科院化学所聚烯烃研发树立“全链条”创新典范


 

▲辽宁营口向阳科化集团聚丙烯催化剂装置。


 

▲1989年“丙纶级聚丙烯树脂的研制、工业化生产和应用”获国家科技进步奖一等奖。

■本报记者 甘晓 通讯员 李丹

聚烯烃,是一类性能优异、产量大、应用广的高分子材料。六十年来,中科院化学所面向工程塑料领域科学前沿,面向不同时期国家重大需求以及国民经济主战场,在聚烯烃材料研发上实现了从基础研究到应用开发,再到产业化的“全链条”创新,创造了显著的经济效益和社会效益。

源起于国家急需

上世纪六七十年代,正值国家经济建设的重要时期,化学所聚烯烃研发助力石化、纺织等重要工业领域不断向前发展。

当时,我国聚丙烯生产使用的催化剂全部依靠进口、价格昂贵,石化行业面临巨大挑战。为此,化学所组织队伍先后研制成功络合-I型、CS-1、CS-2等催化剂。九十年代,化学所以技术入股辽宁营口向阳化工厂,将高效催化剂从几十毫克扩大到吨级、十吨级到百吨级。目前,这一产品国内市场占有率50%以上,部分出口,年销售收入近5亿元。

针对聚丙烯纤维纺制困难、易老化和难染色等问题,科研人员于1978年发明了聚丙烯降温母粒,并在科化公司迅速开发出国家急需的新产品。1983年,针对跨国公司的技术封锁,化学所组织攻关团队,与辽阳化纤总公司化工三厂合作,开发出当时具有国际先进水平的70218和70226两个牌号的聚丙烯纤维级树脂,1989年获得国家科技进步奖一等奖。

多年来,急国家之所急,已成为化学所聚烯烃研发团队的不懈追求。

瞄准工程塑料制备关键技术

化学所聚烯烃加工研究始于国家对工程塑料产品的急需。1986年至1987年间,结合国民经济发展和学科自身发展的双重需要,化学所几个研究小组开始从事汽车和家电用热塑性塑料(聚烯烃等)的研发。中科院化学所党委书记、副所长王笃金表示,多名前辈在汽车用保险杆和风扇叶片、洗衣机内桶等产品研制上取得了进展。“这些工作为化学所聚烯烃系列产品产业化奠定了基础。”

上述研究组分别组建了工程塑料国家工程研究中心和工程塑料国家重点实验室。两个部门通力合作,形成了从基础研究到应用基础研究、产品研制与市场开发的完整链条。正是基于这样的优良传统,化学所聚烯烃材料研发才能成为“全链条”创新的典范。

1992年,化学所青年科学家杨桂生带领团队到上海创业,发展了具有行业影响力的企业—上海杰事杰(集团)新材料股份有限公司。2015年,由上海杰事杰集团控股的合肥杰事杰公司登陆新三板。

1998年,海尔集团投资800万元入股化学所普利中心,成立海尔科化工程塑料国家工程研究中心股份有限公司。王笃金介绍,目前该公司已具有年产各类改性工程塑料和功能母料10000吨的生产能力,已成为国内高水平的高分子材料产业化基地之一。

面向国民经济主战场开发高性能产品

近年来,化学所着力面向国民经济主战场,开发了多项高性能聚丙烯产品。

化学所与中石化燕山石化紧密合作,自2010年10月开始,研发的“氢调法高流动聚丙烯”在燕山石化形成稳定生产,成为燕山石化的主打产品之一,迄今实现销售额约60亿元。化学所自主创新的“聚丙烯釜内合金技术”被中石油采用,已完成中试技术开发,为工业化应用奠定了坚实基础。

在与神华宁夏煤业集团有限责任公司的合作中,化学所开展了神华宁煤生产的均聚聚丙烯、抗冲共聚聚丙烯等产品及其市场对比牌号树脂的微观结构、力学性能等的对比研究,为提高产品质量提供了理论指导。

与燕山石化、宁波大成等企业合作中,研究人员以“863”项目为基础,开发了纤维级超高分子量聚乙烯树脂及纺丝技术和复合材料制备技术,推动了企业技术进步。

2011年12月至今,化学所根据中国人民银行的战略需求,在高性能有价证券基础原材料方面,研制出一种高刚韧聚烯烃薄膜,并实现了薄膜的规模化生产。目前,化学所正在配合有关部门研讨万吨级工业装置的设计方案,近期将启动建设。

未来,化学所聚烯烃研发团队将聚焦世界科学前沿、国家重大需求和国民经济主战场的目标,继续为聚烯烃“全链条”创新做出贡献。

《中国科学报》 (2016-09-26 第5版 创新周刊)
 
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