未來十年高分子材料行業發展趨勢及發展領域分析
《中國制造2025》圍繞經濟社會發展和國家安全重大需求,選擇10大優勢和戰略產業作為突破點,力爭到2025年達到國際領先地位或國際先進水平。十大重點領域是:新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人(300024)、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農業裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械。
為指明十大重點領域的發展趨勢、發展重點,引導企業的創新活動,國家制造強國建設戰略咨詢委員會特組織編制了【《中國制造2025》重點領域技術路線圖】,其中提到與高分子材料直接相關的項目如下:
1、降低船體摩擦阻力涂料
重點突破新型高性能降阻涂料技術、船底空氣潤滑降阻技術等。
2、低溫材料與防寒設備
重點開展適用于極地航行船舶的低溫材料、泵、閥件等核心液壓元件低溫啟動和密封技術研發。
3、輕量化車身
實現復合材料/混合材料技術突破,降低成本,在新能源汽車上的應用率達到30%,自主率超過50%。
4、高性能聚烯烴材料
突破高熔融指數聚丙烯、超高分子量聚乙烯、發泡聚丙烯、聚丁烯-1(PB)等工業化生產技術,實現規模應用。
5、聚氨酯樹脂
重點發展環保型聚氨脂材料如水性聚氨酯材料,加快發展脂肪族異氰酸酯等原料。
6、氟硅樹脂
重點發展聚偏氟乙烯、PET、其它氟樹脂以及硅樹脂、硅油等。
7、特種合成橡膠
重點發展異戊橡膠并配套發展異丁烯合成異戊二烯;發展硅橡膠、溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠;發展鹵化丁基、氫華丁腈等具有特殊性能的橡膠等。
8、生物基合成材料
重點突破生物基橡膠合成技術,生物基芳烴合成技術,生物基尼龍制備關鍵技術,新型生物基增塑劑合成及應用關鍵技術,生物基聚氨酯制備關鍵技術,生物基聚酯制備關鍵技術,生物法制備基礎化工原料關鍵基礎技術等。
9、生物基輕工材料
重點發展聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚對苯二甲酸二元醇酯(PET、PTT)、聚羥基烷酸(PHA)、聚酰胺(PA)等產品。 PLA關鍵單體L-乳酸和D-乳酸的光學純度達99.9%以上,成本下降20%;PBS關鍵單體生物基丁二酸、1,4-丁二醇提高生物轉化率達 5-10%;PTT關鍵單體1,3-丙二醇以木薯淀粉、甘油等非糧原料發酵生產,PTT纖維聚合紡絲實現產業化;PA關鍵單體戊二胺硫酸鹽成品純度高于 99%,成本下降20%。
10、特種工程塑料
重點發展基于熱塑性聚酰亞胺(PI)工程塑料樹脂、雜萘聯苯型聚醚砜酮共聚樹脂(PPESK)、高端氟塑料的加工成型的特種纖維、過濾材料、耐高溫功能膜、高性能樹脂基復合材料、耐高溫絕緣材料、耐高溫功能涂料、耐高溫特種膠粘劑。熱塑性聚酰亞胺工程塑料樹脂,粘度 0.38dL/g,Tg=230-310℃,Td5%>500℃,拉伸強度>100MPa,彎曲強度>150MP,成本28MPa,伸長率>350%,絕緣強度>3.5KV/mil。滿足SEMI標準中C12的要求;耐高低溫氟材料功能膜、特種氟纖維及過濾產品:滿足高端環保要求,PTFE樹脂要求壓縮比>3000,拉伸強度>28MPa,伸長率>360%;油氣及化工流體輸送用泵、閥門及管道用PVDF樹脂要求密度1.75-1.77g/cm3,熔指 0.5-2.0g/10min,熔點156-165℃,熱分解溫度≥390℃,含水率≤0.10%,玻璃化溫度≤-35℃,脆化溫度≤-62℃。
11、先進紡織材料
(1)高端產業用紡織品
2020年實現可吸收縫合線、血液透析材料的自主產業化,部分替代國外進口產品;滿足熱、生化、靜電、輻射等功能防護要求;高溫過濾、水過濾產品性能滿足各應用領域要求;土工材料滿足復雜地質環境施工要求。2025年,滿足多功能復合防護要求,同時實現輕質、舒適和部分智能化,過濾產品壽命和穩定性進一步提升,實現低成本應用和智能化監測預警等功能結合。
(2)功能紡織新材料
2020年,阻燃極限氧指數﹥32,無熔滴,滴水擴散時間﹤1s,能耗降低20%。2025年高端產品基本實現自給。
(3)生物基化學纖維
2020年PTT纖維原料1,3-丙二醇純度大于99.5%,成本控制在1.5萬元/噸以下;聚乳酸耐熱溫度≥110℃,單體純度≥99.9%,PLA纖維斷裂強度大于3.5g/d,斷裂伸長30%-35%。2025年PLA纖維生產成本接近PET生產成本。
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