至未来十年18项高分子材料重点发展领域

行业动态发布时间:2021-09-09

未来十年18项高分子材料重点发展领域

《中国制造2025》围绕经济社会发展和国家安全重大需求,选择10大优势和战略产业作为突破点,力争到2025年到达国际领先地位或国际先进水平。10大重点领域是:新1代信息技术产业、高级数控机床和机器人、航空航天设备、海洋工程设备及高技术船舶、先进轨道交通设备、节能与新能源汽车、电力设备、农业设备、新材料、生物医药及高性能医疗器械。

为指明10大重点领域的发展趋势、发展重点,引导企业的创新活动,国家制造强国建设战略咨询委员会特组织编制了,其中提到与高份子材料直接相干的项目以下:

1、下降船体磨擦阻力涂料

重点突破新型高性能降阻涂料技术、船底空气润滑降阻技术等。

2、低温材料与御寒装备

重点展开适用于极地航行船舶的低温材料、泵、阀件等核心液压元件低温启动和密封技术研发。

3、轻量化车身

实现复合材料/混合材料技术突破,下降本钱,在新能源汽车上的利用率到达30%,自主率超过50%。

4、高性能聚烯烃材料

突破高熔融指数聚丙烯、超高份子量聚乙烯、发泡聚丙烯、聚丁烯⑴(PB)等工业化生产技术,实现范围利用。

5、聚氨酯树脂

重点发展环保型聚氨脂材料如水性聚氨酯材料,加快发展脂肪族异氰酸酯等原料。

6、氟硅树脂

重点发展聚偏氟乙烯、PET、其它氟树脂和硅树脂、硅油等。

7、特种合成橡胶

重点发展异戊橡胶并配套发展异丁烯合成异戊2烯;发展硅橡胶、溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶;发展卤化丁基、氢华丁腈等具有特殊性能的橡胶等。

8、生物基合成材料

重点突破生物基橡胶合成技术,生物基芳烃合成技术,生物基尼龙制备关键技术,新型生物基增塑剂合成及利用关键技术,生物基聚氨酯制备关键技术,生物基聚酯制备关键技术,生物法制备基础化工原料关键基础技术等。

9、生物基轻工材料

重点发展聚乳酸(PLA)、聚丁2酸丁2酯(PBS)、聚对苯2甲酸2元醇酯(PET、PTT)、聚羟基烷酸(PHA)、聚酰胺(PA)等产品。 PLA关键单体L-乳酸和D-乳酸的光学纯度达99.9%以上,本钱降落20%;PBS关键单体生物基丁2酸、1,4-丁2醇提高生物转化率达 5⑴0%;PTT关键单体1,3-丙2醇以木薯淀粉、甘油等非粮原料发酵生产,PTT纤维聚合纺丝实现产业化;PA关键单体戊2胺硫酸盐成品纯度高于 99%,本钱降落20%。

10、特种工程塑料

重点发展基于热塑性聚酰亚胺(PI)工程塑料树脂、杂萘联苯型聚醚砜酮共聚树脂(PPESK)、高端氟塑料的加工成型的特种纤维、过滤材料、耐高温功能膜、高性能树脂基复合材料、耐高温绝缘材料、耐高温功能涂料、耐高温特种胶粘剂。热塑性聚酰亚胺工程塑料树脂,粘度 0.38dL/g,Tg=230⑶10℃,Td5%>500℃,拉伸强度>100MPa,曲折强度>150MP,本钱28MPa,伸长率>350%,绝缘强度>3.5KV/mil。满足SEMI标准中C12的要求;耐高低温氟材料功能膜、特种氟纤维及过滤产品:满足高端环保要求,PTFE树脂要求紧缩比>3000,拉伸强度>28MPa,伸长率>360%;油气及化工流体输送用泵、阀门及管道用PVDF树脂要求密度1.75⑴.77g/cm3,熔指 0.5⑵.0g/10min,熔点156⑴65℃,热分解温度≥390℃,含水率≤0.10%,玻璃化温度≤⑶5℃,脆化温度≤⑹2℃。

11、先进纺织材料

(1)高端产业用纺织品

2020年实现可吸收缝合线、血液透析材料的自主产业化,部份替换国外进口产品;满足热、生化、静电、辐射等功能防护要求;高温过滤、水过滤产品性能满足各利用领域要求;土工材料满足复杂地质环境施工要求。2025年,满足多功能复合防护要求,同时实现轻质、舒适和部份智能化,过滤产品寿命和稳定性进1步提升,实现低本钱利用和智能化监测预警等功能结合。

(2)功能纺织新材料

2020年,阻燃极限氧指数﹥32,无熔滴,滴水分散时间﹤1s,能耗下降20%。2025年高端产品基本实现自给。

(3)生物基化学纤维

2020年PTT纤维原料1,3-丙2醇纯度大于99.5%,本钱控制在1.5万元/吨以下;聚乳酸耐热温度≥110℃,单体纯度≥99.9%,PLA纤维断裂强度大于3.5g/d,断裂伸长30%⑶5%。2025年PLA纤维生产本钱接近PET生产本钱。

12、高性能分离膜材料

(1)海水淡化反渗透膜产品

脱盐率大于99.8%,水通量提高30%,海水淡化工程到达200万吨/日,设备国产化率大于80%。

(2)陶瓷膜产品

装填密度超过300m2/m3,本钱降落20%,需求量到达20万m2,突破低温共烧结技术,构成气升式膜分离设备,能耗降落30%。

(3)离子交换膜产品

膜性能提高20%,氯碱工业利用超过1000万吨范围,突破全膜法氯碱生产新技术和成套装置。

(4)中空纤维膜产品

在自来水生产、污水处理等领域利用超过1000万吨/日,膜面积超过2000万m2。

(5)渗透汽化膜产品

渗透通量提高20%,膜面积到达10万7.冷热冲击实验机水路之检查与保养,水路之水管m2,突破大型膜组器和膜集成利用技术,推行利用范围超过百万吨溶剂脱水和回收,节能30%以上。

13、高性能纤维及复合材料

(1)高性能碳纤维及其复合材料

2020年国产高强碳纤维及其复合材料技术成熟度到达9级,实现在汽车、高技术轮船等领域的范围利用;2025年,国产高强中模、高模高强碳纤维及其复合材料技术成熟度到达9级;力争在2025年前,结合国产大飞机的研发进程,航空用碳纤维复合材料部份关键部件获得CAAC/FAA/EASA等适航认证。碳纤维(具有过压、过流等保护措施;软件具有实验力、位移、变形等超限保护T800级)拉伸强度≥5.8GPa,CV≤4%,拉伸模量294GPa,CV≤4%。

(2)高性能对位芳纶纤维及其复合材料

2025年国产对位及其复合材料技术成熟度到达9级。

建立统1标准的高性能纤维材料技术体系,攻克系列化高性能纤维高效制备产业化技术,展开与国产高性能纤维相匹配的复合材料基体材料、设计技术、成型工艺、性能表征、利用验证及回收再利用等研究,确珍重大设备需求。对位芳纶断裂强度20⑵2cN/dtex,断裂伸长率3⑷%;聚酰亚胺纤维单丝纤度为2.0dTex,强度>4cN/dTex,极限氧指数为38%。

(3)其他高性能纤维及其复合材料

重点发展金属基、陶瓷基先进复合材料、构件及相干工艺设备;聚酰亚胺纤维单丝纤度为2.0dTex,强度>4cN/dTex,极限氧指数为 38%;超高份子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维、聚苯硫醚纤维、高强度高模量聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚4氟乙烯纤维、碳化硅纤维等重要品种;开发高性能PBO纤维,拉伸强度5.8GPa,模量270GPa,极限氧指数为68%。

14、新1代生物医用材料

(1)再生医学产品

研制出5⑴0种利用于骨、皮肤、神经等组织再生修复的生物活性材料,高端再生医学产品年产范围50亿元。

(2)功能性植/参与产品

开发出5⑴0项利用于血汗管、人工关节、种植牙、视觉恢复等临床医治的生物医用材料,高端功能性植/参与产品年产范围30亿元。

(3)医用原材料

实现重要原材料的国产化,支持量大面广的医用耗材、渗透膜、可降解器械等产品,实现年产范围30亿元。

15、3D打印用材料

(1)其它3D打印特种材料

突破适用于3D打印材料的产业化制备技术,建立相干材料产品标准体系。

(2)医用增材制造技术(3D打印技术)

适于3D打印技术的可植入材料及修饰技术,碳纳米与石墨烯医用材料技术、用于个性化制造的全面解决方案,包括检测、计算机辅助设计与制造技术等。

16、智能仿生与超材料

(1)可控超材料与设备

实现特定频段内电磁波从吸波与透波的可控转换,或将特定频段内的吸波或透波转换为辐射电磁波。

(2)仿生生物粘附调控与分离材料

实现长效抗海洋生物粘附(3年,低于5%),环境无毒害;实现高效的粘附调控富集分离99%以上;取得2⑶种长效仿生抗海洋生物粘附的涂层材料及仿生高效分离技术与设备。

(3)柔性智能材料与可穿着装备

实现柔性仿生智能材料“卷对卷”的生产,实现电磁可调、智能传感、0⑶60度任意曲折、与人体兼容。整体突破仿生生物粘附调控与分离材料的大面积制备与涂层黏合技术;智能材料的柔性化、大面积的制备和生物兼容技术;具有智能化和仿生特性的自适应可控式超材料的联合设计技术。

17、石墨烯材料

(1)电动汽车锂电池用石墨烯基电极材料

较现有材料充电时间缩短1倍以上,续航里程提高1倍以上。

(2)海洋工程等用石墨烯基防腐蚀涂料

较传统防腐蚀涂料寿命提高1倍以上。

(3)柔性电子用石墨烯薄膜

性价比超过ITO,且具有优良柔性,可广泛利用于柔性电子领域。

(4)光/电领域用石墨烯基高性能热界面材料

石墨烯基散热材料较现有产品性能提高2倍以上。

整体突破石墨烯的范围制备技术,石墨烯粉体的分散技术,石墨烯基电极材料的复合技术。

18、医疗器械先进医治”何明辉很是满意地介绍着公司的得意之作装备

(1)大型重离子/质子肿瘤医治装备、图象引导放疗装备、高清电子内窥镜、高分辨共聚焦内窥镜、数字化微创及植参与手术系统、手术机器人、麻醉机工作站、自适应模式呼吸机、电外科器械、术中影象装备、脑起搏器与迷走神经加州大学洛杉矶分校的1个小组正在开发理论上充电可以比传统电池快100到1000倍的石墨烯基超级电容器和准电容器刺激器等神经调控系列产品、数字1体化手术室、可降解血管支架、骨科及口腔材料植入物、可折叠人工晶体等。

(2)关键零部件

大热容量X射线管(8MHU以上)、新型X射线光子探测器、超声诊断单晶探头、面阵探头(2000阵元以上)、微型高频超声探头(血管或内窥镜检测),3T以上高场强超导磁体、MRI用多通道谱仪(64通道以上)、CT探测器、PET探测器(基于硅光电倍增管)、可降解血管支架材料、透析材料、医用级高份子材料、植入电极、临床检验质控用标准物资等核心部件。

以上内容摘自《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书,仅供参考学习。