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《京博大咖說(shuō)》第七集:萬(wàn)物可“塑”的新材料

發(fā)布時(shí)間:2023-08-16 01:54:37
來(lái)源:鳳凰網(wǎng)

隨著時(shí)代的高速進(jìn)步,人類(lèi)的生活日新月異。在各種新事物不斷涌現(xiàn)的今天,我們最離不開(kāi)的東西是什么呢?手機(jī)?外賣(mài)?快遞?實(shí)際上,我們最離不開(kāi)的,還有另外一種東西,那就是塑料。

從建筑起居到飲食娛樂(lè),從辦公出行到醫(yī)療制藥,從海洋工程到航天航空……塑料,已經(jīng)滲透到了人類(lèi)生活的每一個(gè)領(lǐng)域之中,并為我們帶來(lái)了極大的便利。

這些小小的顆粒,正是塑料家族中的明星產(chǎn)品——聚丙烯,它憑借易成型且廉價(jià)的特點(diǎn),成為不可替代的新材料之一。然而,每當(dāng)提起塑料,人們總會(huì)將它與污染聯(lián)系在一起。特別是在雙碳目標(biāo)下,作為世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的塑料之一,聚丙烯的環(huán)保性能與材料性能也成了人們關(guān)注的話(huà)題。


(相關(guān)資料圖)

環(huán)保性與材料性的雙重優(yōu)勢(shì)

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所能源材料研究部部長(zhǎng)、高性能高分子材料研究中心主任、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃材料領(lǐng)域?qū)<抑芄膺h(yuǎn)對(duì)于聚丙烯有著這樣的認(rèn)知:“我個(gè)人認(rèn)為聚丙烯并不是個(gè)有污染的材料。我們追求能夠多次回收重復(fù)利用的材料。而聚丙烯具備這樣的條件,它可以不斷循環(huán)利用,這才是對(duì)低碳最大的貢獻(xiàn)?!?/p>

正因其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用,聚丙烯一度受到了新材料行業(yè)和下游市場(chǎng)的熱烈追捧,使得聚丙烯工業(yè)常常被視為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。中國(guó)作為聚丙烯最大的生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),卻一直面臨著低端結(jié)構(gòu)性過(guò)剩與高端供應(yīng)不足的雙重矛盾。

對(duì)此,周光遠(yuǎn)認(rèn)為:“國(guó)內(nèi)聚丙烯有一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)性矛盾,低端的聚丙烯量太大,高端的卻需依靠進(jìn)口。從根上講,我們應(yīng)該開(kāi)發(fā)高端的聚丙烯,從催化劑入手去做新型的聚丙烯,同步要開(kāi)發(fā)改性的聚丙烯。力求做到用低端的料通過(guò)改性的方式在高端的場(chǎng)景下得到應(yīng)用?!?/p>

如何打破這種現(xiàn)狀,并讓我國(guó)的高端聚丙烯產(chǎn)品不再受?chē)?guó)外技術(shù)制約,成為我國(guó)科研工作者和相關(guān)企業(yè)面臨的巨大難題。在華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),一場(chǎng)關(guān)于聚丙烯發(fā)泡材料的實(shí)驗(yàn)正在緊張進(jìn)行之中。

獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)讓?xiě)?yīng)用更廣泛

華東理工大學(xué)發(fā)展規(guī)劃處處長(zhǎng)、中國(guó)塑協(xié)專(zhuān)家委員會(huì)副主任、SAMPE中國(guó)大陸總會(huì)聚合物發(fā)泡與多孔材料專(zhuān)委會(huì)副主委趙玲從專(zhuān)業(yè)的角度這樣說(shuō):“其實(shí)聚合物的發(fā)泡材料總體上來(lái)說(shuō),它就是在聚合物的基體里面引入了大量的氣泡,這樣的話(huà)它可以實(shí)現(xiàn)聚合物的輕量化。對(duì)于聚丙烯發(fā)泡材料來(lái)說(shuō),近年來(lái),在新能源汽車(chē)、5G天線(xiàn)罩等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。”

京博聚烯烴公司的生產(chǎn)車(chē)間,機(jī)器中不斷生產(chǎn)的白色顆粒正是其主力產(chǎn)品之一聚丙烯發(fā)泡專(zhuān)用料,它雖然看著不起眼,卻對(duì)技術(shù)要求極高,所以國(guó)內(nèi)掌握這項(xiàng)技術(shù)的機(jī)構(gòu)少之又少,并且大多數(shù)都不具備對(duì)外銷(xiāo)售的條件。

山東京博聚烯烴新材料有限公司聚烯烴研究所所長(zhǎng)袁文博對(duì)于聚丙烯產(chǎn)品展開(kāi)了介紹,她說(shuō)道:“聚丙烯發(fā)泡專(zhuān)用料適用于超臨界二氧化碳的物理發(fā)泡的綠色發(fā)泡工藝。其產(chǎn)品具有質(zhì)量較輕、緩沖、隔熱,并且具有高性?xún)r(jià)比的特點(diǎn)。我們先后完成了在實(shí)驗(yàn)室階段、模試階段、間歇中試以及連續(xù)法中試的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以及工藝驗(yàn)證。并于今年的6月份,在聚丙烯的大裝置上實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的試產(chǎn)?!?/p>

通過(guò)采用獨(dú)特的二氧化碳發(fā)泡技術(shù),京博聚烯烴所生產(chǎn)的聚丙烯發(fā)泡專(zhuān)用料無(wú)毒、無(wú)害、易于回收降解,且具有比重輕、彈性好、抗震抗壓、變形恢復(fù)率高、耐熱性好等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑、包裝、冷藏等領(lǐng)域之中。

無(wú)錫會(huì)通輕質(zhì)材料股份有限公司副總經(jīng)理曾佳介紹道:“在細(xì)分的功能領(lǐng)域中,我們有不同等級(jí)的阻燃,比如汽車(chē)的阻燃、高鐵座椅的高阻燃、飛機(jī)座椅的特種阻燃。目前,我們也做了一些特殊應(yīng)用,在包括新能源汽車(chē)包裝、海外可循環(huán)材料、回用材料等的使用上有很大的應(yīng)用場(chǎng)景?!?/p>

由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車(chē)輕量化、資源化、再利用成為汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),聚丙烯發(fā)泡材料作為制造汽車(chē)零部件的主流材料,在新能源汽車(chē)方面得到了大量應(yīng)用。以比亞迪、小鵬、理想等國(guó)產(chǎn)車(chē)為代表,其無(wú)論是座椅、儀表盤(pán)、防撞緩沖塊,還是發(fā)動(dòng)機(jī)配件、保險(xiǎn)杠、車(chē)內(nèi)飾件,都遍布聚丙烯發(fā)泡材料的身影。

聚丙烯發(fā)泡材料,具有可循環(huán)、可回收的優(yōu)勢(shì),能夠助力國(guó)家雙碳戰(zhàn)略。伴隨新能源汽車(chē)的蓬勃發(fā)展,發(fā)泡聚丙烯因其具有氣味較低、低VOC以及高耐溫性的優(yōu)勢(shì),能夠應(yīng)用到汽車(chē)內(nèi)飾領(lǐng)域,并在建筑的保溫隔聲等新興領(lǐng)域都存在廣闊的發(fā)展空間。

技術(shù)突破提升產(chǎn)品性能,科研創(chuàng)新加速高端國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程

如果說(shuō)聚丙烯發(fā)泡專(zhuān)用料的成功開(kāi)發(fā)對(duì)京博聚烯烴公司而言,只是打破國(guó)外高端聚丙烯產(chǎn)品長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口的第一步,那么,原位成核技術(shù)的突破,不僅讓京博聚烯烴向國(guó)際先進(jìn)水平更近了一步,更使得這項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)覆蓋到薄壁注塑、高結(jié)晶PP、中高熔共聚PP、透明PP等需要增剛、增透的聚丙烯全系列產(chǎn)品上成為可能,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí),也大幅提升了產(chǎn)品的性能。

原位成核聚丙烯技術(shù)是將成核的性能,前置賦予到聚合反應(yīng)階段。通過(guò)成核劑有效的分散能夠提升其分布的均勻性,在很大程度上,解決了產(chǎn)品易翹曲、易變形關(guān)鍵問(wèn)題。

N.P聚合物公司副總裁Lars H.Evensen對(duì)聚乙烯和聚丙烯適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)表示了極大的認(rèn)可。

如今,高端化發(fā)展成為石化工業(yè)提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路,也成為聚烯烴相關(guān)企業(yè)耕耘的長(zhǎng)期課題,不過(guò)可以預(yù)見(jiàn)的是:在未來(lái),隨著化工產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),高端聚丙烯國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將會(huì)加速推進(jìn),屆時(shí)其依賴(lài)進(jìn)口的局面也將徹底被打破。

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