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淄博打造四大有机高分子新材料集群
2018年9月14日 来源: 鲁中网—鲁中晨报

  现代工业发展对于材料需求越来越广,材料本身的物理属性已经不能满足工业发展的需求。围绕材料的分子结构进行探索,试图通过打破原有材料的分子结构,用一种或者几种分子结合成具有多个重复单体单元的大分子成为趋势,有机高分子材料应运而生。


  淄博有机高分子工业起步可以溯源到60多年前,随着齐鲁石化炼化工业投产而起步,从第一代合成橡胶到如今的聚烯烃、聚氨酯、氟硅、工程塑料四大有机高分子新材料产业集群。近年来,淄博市科技局以突破核心技术和培育高端产品为主攻方向,通过新材料论坛、院士专家行等招才引智方式推动了有机高分子材料的跨越式发展。通过持续增强高端产品研发能力,完善和优化产业链条,提高节能环保水平,打造国内领先的有机高分子材料产业高地,以山东东岳集团(下简称东岳集团)为代表的氟硅材料更是走在世界材料界前列。


  更为值得关注的是,随着东岳的崛起,淄博市顺势而为,积极布局氟硅产业园,由一个企业为先导建起一座全产业链科技园的设想,从图纸变成现实。到2020年,以氟硅、聚烯烃、聚氨酯材料和工程塑料为代表的新材料产业集群将达到2000亿元规模,成为淄博工业新旧动能转换的重要增长极。


  合成橡胶开启高分子应用之门


  山东理工大学化工学院高分子材料与工程系教授李爱香告诉记者,高分子概念的形成和高分子科学的出现始于20世纪20年代。1920年,德国科学家Staudinger提出了高分子的长链结构,形成了高分子的概念,从而开始了用化学方法制备合成高分子的时代。中国的高分子研究起步于上世纪50年代初,中国科学院长春应用化学研究所于1950年开始了合成橡胶和纤维素化学的研究工作,开启了高分子材料的研究。


  淄博有机高分子材料应用有着悠久历史,1966年齐鲁石化炼化工业体系开始建设,之后陆续开启了合成橡胶、合成树脂、合成纤维等高分子材料的生产。据齐鲁石化橡胶厂相关人士介绍,1976年12月15日,由我国自行开发、设计、制造的齐鲁石化年产15000吨的顺丁橡胶装置建成投产,经过多次工艺和技术改进,目前齐鲁石化橡胶厂是国内主要合成橡胶生产基地之一,设计生产能力达到了30万吨/年,拥有顺丁橡胶、丁苯橡胶等系列产品和牌号。齐鲁石化橡胶厂自建厂到现在累计已生产合成橡胶619万吨,其中顺丁橡胶146万吨、丁苯橡胶473万吨,是国内累计生产合成橡胶最多的企业,为我国国民经济发展做出了巨大贡献,“齐鲁橡胶”品牌成为国内合成橡胶的顶尖品牌。


  在齐鲁石化的带动下,合成橡胶的生产和产业链延伸,有了很大进步。随着化工产业的发展起步,淄博有机高分子材料逐渐成为一个重要工业门类,成为了工业发展进步的阶梯。


  一代代科研工作者和优秀企业多年来致力于拉长产业链,从产业链顶端布局着手,致力于攻克技术壁垒,做民族工业奠基者和开拓者,有机高分子产业在淄博大放异彩。


  离子膜“中国心”打破国际垄断


  东岳集团就是这样一家企业,经过31年艰苦创业,已成长为中国氟硅行业龙头企业、亚洲最大的氟硅材料产业园区,在新型环保制冷剂、氟硅高新材料、离子膜等方面打破国外技术垄断,实现了国产化替代。


  提到东岳集团,不少人都知道他们有两大“镇国之宝”,一个氯碱离子膜,一个燃料电池膜。两张膜有什么奇特之处?中国石化联合会会长李寿生用12个字概括:薄如蝉翼,贵比黄金,重于泰山。


  他将离子膜的研发上升到国家工业安全的高度,给予关注和支持。据了解,氯碱离子膜是“离子膜法制碱”的电解关键材料,烧碱被广泛应用于印染、纺织等许多行业,是名副其实的“化工之母”。全氟离子膜作为关系国家经济安全和未来能源利用的世界性难题,几十年来一直被美、日垄断。从上世纪60年代开始,我国就专门立项研制这种膜,但始终没能掌握这一技术。东岳集团与上海交通大学联手攻关这一项目,在国家重大科技项目和山东省高新技术一号工程举全省之力支持下,八年磨一剑,攻克了这一世界级科技难题,结束了我国氯碱工业受制于人的历史,使中国氯碱行业从此有了“中国心”。这一项目被攻克后,离子膜进口价格下跌50%以上,国家发改委因此下发通知全面淘汰非离子膜工艺氯碱落后产能,年节电54亿度,节约标准煤216万吨,减排二氧化碳538万吨。


  燃料电池膜更是引领了当下乃至未来的能源革命。


  随着环保形势的日益严峻,太阳能、氢能、风能等新型环保能源成为人类的必然选择。东岳集团与上海交通大学通过科研攻关,又攻克了燃料电池汽车的核心材料氢燃料电池膜。之后,在奔驰、福特联盟(AFCC)的全球招标中胜出,双方合作进行量产氢燃料电池车的稳定性、适应性和经济性科研攻关。历时3年,东岳燃料电池膜测试行车里程达到6000小时,全球领先,将用于奔驰的量产氢燃料电池车中。这对我国占领燃料电池车世界科研制高点,推动全球清洁新能源电池车产业化进程具有重大意义。目前,东岳集团新组建的未来氢能公司已正式运营,将发挥氢燃料电池膜技术优势,全力推动这场能源革命。


  单个公司引领一个产业高地


  据东岳集团董事长张建宏介绍,东岳集团所从事的氟硅材料产业,对促进我国制造业结构调整和产品升级有着十分重要的作用,是我国发展尖端高科技产业的基础性、先导性和关键性材料,是国防、航空航天等尖端领域,以及我国综合国力、人民群众生活所需的关键材料,被列为国家七大战略性新兴产业重点扶持。


  为确保国家工业安全,推动产品研发,东岳集团明确提出“两个替代”,一是国产化替代,利用本土优势进行高端氟硅材料“本土保卫战”,将国外同类产品挤出国内市场;二是替代传统的中低端材料,对事关航天航空、军工、大飞机、高铁、电子、建筑等关键领域提供强有力的新型材料支撑,全力打造了以新环保、新材料、新能源为核心产业的氟硅高新技术产业链和产业群。


  据介绍,近年来,东岳集团不断调整和优化产品结构,拉长和延伸氟硅高新技术产业链,发展下游高附加值产品。建成了7.5万吨单体和5.5万吨“塑料王”聚四氟乙烯装置,生产能力居世界首位,并向氟塑料、氟橡胶等高性能材料领域全面发展,达6大类80多个品种。东岳25万吨有机硅和深加工项目,跻身国内行业前三强,有上百项创新成果。东岳的“塑料王”聚四氟乙烯新品“18A-30”与国内的嘉日公司联手,经过第三方加速老化实验和一年多试用,成功应用于“复兴号”高铁的车厢间顶部耐磨板,替代原橡胶材料,寿命提高2倍以上。在国家大飞机C919项目中,东岳F206分散树脂与其他企业合作,承担了密封材料国产化替代子项目。


  缘于东岳集团在中国氟硅行业的领军地位和对氟硅产业发展所做出的突出贡献,去年6月30日,由淄博市人民政府、中国氟硅有机材料工业协会主办,桓台县人民政府、东岳集团承办的首届中国氟硅产业发展大会在淄博成功召开,发布了首届中国氟硅产业发展大会宣言。淄博市委副书记、市长于海田表示,全市将着眼加快新旧动能转换,持续加大氟硅产业发展力度,着力打造千亿级氟硅材料产业园区,努力为我国氟硅产业发展做出更大贡献。


  据淄博市科技局相关负责人介绍,未来,淄博市将依托东岳集团产业配套优势和国家级技术创新平台,围绕新能源、环保对氟硅材料的需求,加大有机氟、有机硅下游高性能氟硅油、氟硅橡胶、氟硅涂料等开发力度,形成多品种、高端化、系列化产品,占领行业制高点。提高单体生产技术水平,积极布局高附加值的氟硅复合改性材料、氟硅功能材料、氟硅精细化学品等技术研究。


  四大产业集群承载2000亿期待


  有机高分子材料在淄博的研发和应用远不止这些。


  基于良好的工业基础,淄博市正依托齐鲁石化、金诚石化等企业发展聚烯烃材料,全面提高聚乙烯、聚氯乙烯碳五和碳九石油树脂等规模成本优势和技术装备水平,大大拉长了石化产业链。通过系列精细化工项目的构建,重点发展耐高低温、高强度、具有特殊性能和高附加值的改性聚烯烃材料,加快开发丙烯酸酯橡胶及弹性体、稀土异戊橡胶等高品质合成橡胶,积极引入高性能碳纤维等先导方向项目。


  在聚氨酯材料建设方面,依托蓝星东大、一诺威等企业,巩固聚醚预聚体等传统优势,积极推动聚氨酯硬泡组合聚醚及相关制品和聚氨酯弹性体等新型聚氨酯材料做大规模,加快低VOC聚氨酯、高阻燃聚氨酯等研发和产业化,推动聚氨酯产业高端化、差异化、定制化发展。优化化学发泡新工艺,尽快突破异氰酸酯等先进技术,加大环氧丙烷环保新工艺引进和研发力度。


  工程塑料材料方面,依托海力化工等企业,重点推动尼龙6、尼龙66、ABS材料等系列产品做大做强,开发高端PA塑料、薄膜等产品,推动聚碳酸酯及共混改性材料、超透光学级聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、3D打印用高分子材料等研发和产业化,加快推进丁二烯直接氰化法合成己二腈工艺优化和产业化,构建完善工程塑料(聚酰胺)产业链。


  一批规模较大、特色鲜明、配套齐全的产业体系,培育出一批具备核心竞争力、创新能力强的骨干企业。通过突破一批引领战略新兴产业发展的关键材料和技术,形成一批布局合理、特色鲜明、产业集聚的新材料产业基地。


  据淄博市科技局相关人士介绍,到2022年,全市新材料产业主营业务收入超过4000亿元,集中打造氟硅、聚烯烃、聚氨酯材料和工程塑料四大500亿级化工新材料集群,促进材料大市向材料强市跨越。


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