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关注!未来重点发展的高分子材料
来源:顺炎新材料   时间:2016-4-22 15:57:31

《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年达到国际领先地位或国际先进水平。

十大重点领域是:新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械。未来十年18项高分子材料重点发展领域,其中涂料直接相关的项目涉及降低船体摩擦阻力涂料、聚氨酯树脂、氟硅树脂。  

【《中国制造2025》重点领域技术路线图】,其中提到与高分子材料直接相关的项目如下:

1.低温材料与防寒设备

重点开展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。

2.轻量化车身

实现复合材料/混合材料技术突破,降低成本,在新能源汽车上的应用率达到30%,自主率超过50%。

3.高性能聚烯烃材料

突破高熔融指数聚丙烯、超高分子量聚乙烯、发泡聚丙烯、聚丁烯-1(PB)等工业化生产技术,实现规模应用。

4.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应用关键技术,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。

5.生物基轻工材料

重点发展聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚对苯二甲酸二元醇酯(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,成本下降20%;PBS关键单体生物基丁二酸、1,4-丁二醇提高生物转化率达5-10%;PTT关键单体1,3-丙二醇以木薯淀粉、甘油等非粮原料发酵生产,PTT纤维聚合纺丝实现产业化;PA关键单体戊二胺硫酸盐成品纯度高于99%,成本下降20%。

6.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。

1)热塑性聚酰亚胺工程塑料树脂,粘度0.38dL/g,Tg=230-310℃,Td5%>500℃,拉伸强度>100MPa,弯曲强度>150MP,成本<15万/吨;2)杂萘联苯型聚醚砜酮共聚树脂,Tg=263-305℃,拉伸强度90-122MPa,拉伸模量2.4-3.8GPa,体积电阻率3.8-4.8×1016Ω·cm,成本降低到PEEK的50-70%。

3)高端氟塑料主要性能指标:超纯氟塑料制品:PTFE固体表现密度SSG≤2.147g/cm3,PTFE树脂拉伸强度>28MPa,伸长率>350%,绝缘强度>3.5KV/mil。满足SEMI标准中C12的要求;

4)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树脂要求压缩比>3000,拉伸强度>28MPa,伸长率>360%;5)油气及化工流体输送用泵、阀门及管道用PVDF树脂要求密度1.75-1.77g/cm3,熔指0.5-2.0g/10min,熔点156-165℃,热分解温度≥390℃,含水率≤0.10%,玻璃化温度≤-35℃,脆化温度≤-62℃。

7.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达到9级,实现在汽车、高技术轮船等领域的规模应用;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达到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分关键部件取得CAAC/FAA/EASA等适航认证。碳纤维(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年国产对位芳纶纤维及其复合材料技术成熟度达到9级。
建立统一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,开展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、应用验证及回收再利用等研究,确保重大装备需求。对位芳纶断裂强度20-22cN/dtex,断裂伸长率3-4%;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、构件及相关工艺装备;聚酰亚胺纤维单丝纤度为2.0dTex,强度>4cN/dTex,极限氧指数为38%;超高分子量聚乙烯纤维、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、聚四氟乙烯纤维、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%。


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。

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