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在“双碳”目标背景下,传统化石资源利用逐渐由“燃料”向“材料”转变,化工新材料迎来的发展机遇。公开信息显示,中国石油于近日在江苏成立蓝海新材料(通州湾)有限责任公司,注册资本80亿元,经营范围包括石油制品制造、化工产品生产、合成材料制造、产业用纺织制成品销售、电气设备销售、机械设备租赁等。此外,中国石化也于近期成立中石化(广东)材料研究院有限公司,主要围绕新材料技术研发、新兴能源技术研发、工程和技术研究和试验发展、创业空间服务等展开经营。
  企业的种种动作并非偶然。在业内看来,作为战略性新兴产业重要组成部分,化工新材料正迎来“风口”。

技术以中国石油自主技术为主,将会替代进口POE、POP、乙丙橡胶等新材料。”江苏省环保集团在为项目编制的环评报告书中指出,该项目是中国石油实现“双碳三新”发展的重大举措,也是中国石油推动炼化业务绿色低碳转型的具体部署。
  再看中国石化。公开信息显示,中石化(广东)材料研究院有限公司以“合成材料加工应用基础研究牵引产品整体解决方案”为定位目标,特别关注新能源、汽车轻量化材料等领域,支撑中国石化在相关合成材料产业取得先机。今年3月,中国石化成立北京化工研究院基础研究所,聚焦化工材料领域基础科学和优势领域基础研究,加快解决催化科学和高分子材料共性问题,助力化工新材料领域关键核心技术攻关。
  中国海油于去年与壳牌合作投资521亿元签约惠州三期乙烯项目,项目将建成全球单套大的茂金属聚乙烯装置,减少中国市场对化工品的依赖。
  “三桶油”之外,荣盛石化、恒力石化、东方盛虹、卫星石化等众多民营企业也纷纷加码化工新材料。比如,荣盛石化于今年初宣布将投资675亿元建设荣盛新材料(舟山)有限公司金塘新材料项目,发力国内紧缺的化工产品。

中国石油和化学工业联合会日前发布的《2024年度石化产品产能预警报告》(以下简称《报告》)显示,当前我国化工新材料自给率约80%,不少产品仍需进口满足国内需求,如工程塑料、功能性膜材料、电子化学品自给率不足80%,聚烯烃、纤维自给率不足60%。    《报告》指出,2023年,我国进口合成树脂2854.1万吨,进口贸易额429.6亿美元,这些产品中不少都是品种和牌号,部分产品我国还无法生产;进口聚乙烯高达1344万吨,茂金属聚烯烃、分子量聚乙烯等聚烯烃仍依赖进口;进口聚碳酸酯104.2万吨、乙烯—乙酸乙烯酯(EVA)共聚物13.9万吨、乙烯—α—烯烃共聚物86万吨、聚异丁烯8.7万吨、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)18.2万吨、聚甲醛33万吨,这些产品我国虽然已经可以生产,但部分品种性能与国外仍有差距,仍需依赖进口。
  “未来新建项目应加快化延伸,探索有特色、有竞争力的化发展路径。推进聚乙烯、聚丙烯等大宗合成材料产品牌号及质量化升级,推进溶聚丁苯橡胶、稀土顺丁橡胶、低顺顺丁橡胶、卤化丁基橡胶等依赖进口的品种生产技术提升和产业化,满足国内消费结构不断升级的需要。”中国石油和化学工业联合会副会长孙伟善指出,“要加快化工新材料和化学品创新发展,主要集中在三个方向:一是加快国内空白品种的产业化,并提高国内已有品种的质量水平;二是突破上游关键配套原料的供应瓶颈;三是延伸发展下游制品并加快化工新材料和化学品在新领域的推广应用。”

作为我国七大战略性新兴产业和“中国制造2025”发展的领域之一,新材料是世界上公认的六大高技术领域之一以及21世纪重要和具发展潜力的领域,已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。
自2010年以来,中国新材料产业规模一直保持稳步增长,由2010年的6500亿元增长至2014年的1.6万亿元左右,年均增速保持在25%左右,初步测算2015年市场规模已经达到2万亿元的既定目标,关键新材料保障率上升到70%。
与传统材料相比,新材料产业具有技术高度密集,研究与开发投入高,产品附加值高,生产与市场国际性强等特点。另外,新材料产业的外溢性,辐射范围极广,往往带动其他行业和领域随之发生变化。他表示,新材料细分的超导材料、石墨烯、液态金属等25个行业中,大多产业的年产值在百亿元,其中与第三次工业革命相关的3D打印、传感器首当其冲,发展市场空间高达万亿元。

值得一提的是,近日,中国化工新材料“十三五”发展战略研讨会在山东济宁召开。会上,化工新材料行业就《新材料产业发展规划(2016-2020)(征求意见稿)》、《化工新材料产业结构调整三年行动计划(2016-2018)》和《化工新材料产业发展报告(样文)》进行了讨论和交流。同时,新材料行业作为新兴产业重要组成部分也将纳入“十三五”国家战略性新兴产业发展规划。

二、相关政策密集发布

环保节能是现在逐渐流行起来的一个热门词汇,环保节能的理念也逐渐改变着人们的价值观。重视环保,节约能源,成为社会和在日常运行中的选择。特别是去年哥本哈根世界气候大会召开后,“低碳”、“环保”更是全球所重视。对于化工行业,由于是一个基础性的制造行业,在环保和节能方面需要做的工作量较大。目前,淘汰落后产能,产品结构升级,是我国整个化工行业的产业政策。我国化工行业的产品主要集中在中低端产品,随着相关政策的执行力度不断加强,对化工行业的影响是的。落后产能、落后工艺技术、落后企业的淘汰是化工行业发展的趋势。于此同时,新材料的发展也将是未来化工行业发展的重要议题。因为,新材料的生产过程可以是低碳的,其生产出来的新材料产品也可以是低碳的。

物化性能 纳米颗粒的熔点和晶化温度比常规粉末低得多,这是由于纳米颗粒的表面能高、活性大,熔化时消耗的能量少,如一般铅的熔点为600K,而20nm的铅微粒熔点低于288K;纳米金属微粒在低温下呈现电绝缘性;钠米微粒具有的吸光性,因此各种纳米微粒粉末几乎都呈黑色;纳米材料具有奇异的磁性,主要表现在不同粒径的纳米微粒具有不同的磁性能,当微粒的尺寸某一临界尺寸时,呈现出高的矫顽力,而低于某一尺寸时,矫顽力很小,例如,粒径为85nm的镍粒,矫顽力很高,而粒径小于15nm的镍微粒矫顽力接近于零;纳米颗粒具有大的比表面积,其表面化学活性远大于正常粉末,因此原来化学惰性的金属铂制成纳米微粒(铂黑)后却变为活性的催化剂。
扩散及烧结性能 纳米结构材料的扩散率是普通状态下晶格扩散率的1014~1020倍,是晶界扩散率的102~104倍,因此纳米结构材料可以在较低的温度下进行有效的掺杂,可以在较低的温度下使不混溶金属形成新的合金相。扩散能力提高的另一个结果是可以使纳米结构材料的烧结温度大大降低,因此在较低温度下烧结就能达到致密化的目的。
力学性能 纳米材料与普通材料相比,力学性能有显著的变化,一些材料的强度和硬度成倍地提高;纳米材料还表现出超塑性状态,即断裂前产生很大的伸长量。

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