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蹇錫高院士：高分子材料要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力到核心能力的跨越

2021-11-25 14:49:24 作者：DT新材料來源：DT新材料分享至：

蹇錫高中國工程院院士

亞太材料科學(xué)院院士

人物檔案

蹇錫高，中國工程院院士，亞太材料科學(xué)院院士，有機(jī)高分子材料專家，大連理工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。現(xiàn)任大連理工學(xué)高分子材料研究所所長、遼寧省高性能樹脂工程技術(shù)研究中心主任、教育部科技委委員、《中國材料進(jìn)展》副理事長、中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)副主任、中國新材料技術(shù)協(xié)會(huì)名譽(yù)會(huì)長、中國膜工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)副主任、中國石油與化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)專家委員會(huì)副主任等職，享受國務(wù)院政府特殊津貼。

化工行業(yè)是我國的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，化工生產(chǎn)總值約占我國GDP總量的17%，我國已經(jīng)成為世界第一化工產(chǎn)品生產(chǎn)國。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年，中國占全球化工生產(chǎn)總值將增至近50%。然而與歐美、日本等國家相比，我們?nèi)匀环Q不上強(qiáng)國。要實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，需要從哪些方面做起？高分子材料如何縮短與國外的差距？雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)下，高分子材料的研發(fā)方向是什么？帶著這些問題，《元科技·生態(tài)》記者采訪了有機(jī)高分子材料專家、中國工程院院士蹇錫高。

高性能、功能性是高分子材料重點(diǎn)發(fā)展方向

科學(xué)技術(shù)從來沒有像今天這樣深刻影響著國家的前途命運(yùn)，影響著人們的生活方式。我們的科研體制擁有其他國家不可比擬的優(yōu)勢(shì)，國家非常重視科技發(fā)展，所以我們的發(fā)展速度很快，有一些業(yè)務(wù)領(lǐng)域是突出的，但是高性能、功能性的高分子材料的技術(shù)水平，與發(fā)達(dá)國家相比差距仍然較大，需要進(jìn)一步努力。

我們要清醒地看到，高分子材料中有大量品種、牌號(hào)還是大路貨，高端的品種、牌號(hào)不多，這是真實(shí)的現(xiàn)狀。為什么說我們是化工大國，而不是強(qiáng)國？就是卡在高端、核心技術(shù)上，需要自主創(chuàng)新。

曹湘洪院士和我共同牽頭承擔(dān)的中國工程院咨詢項(xiàng)目《高性能、功能性高分子材料2035發(fā)展戰(zhàn)略研究》，已經(jīng)在今年年初結(jié)題，我們得出的結(jié)論就是，高性能、功能性是高分子材料發(fā)展的重中之重。材料的發(fā)展方向是隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)不斷變化的，但高性能和功能性這兩個(gè)兩個(gè)關(guān)鍵詞，永遠(yuǎn)是未來高分子材料的需求趨勢(shì)。

比如說，我們目前生產(chǎn)的塑料大部分為普通牌號(hào)，高端牌號(hào)的國產(chǎn)化率很低，高性能的工程塑料、聚烯烴塑料等產(chǎn)品自給率不到50%，我們還在進(jìn)口大量的燃?xì)夤艿懒稀⒏叨擞拖淞稀⑼ㄐ烹娎|料等產(chǎn)品，有些牌號(hào)進(jìn)口的量還非常大。這些產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與社會(huì)需求的矛盾要解決。

再比如說，中國要想獨(dú)立生產(chǎn)出完整的手機(jī)、完整的電腦、完整的電視、完整的數(shù)碼相機(jī)，都離不開高端電子材料。電子材料就屬于功能性材料，這方面我們是明顯存在短板的，要去研發(fā)去突破，在材料的高性能、多功能、結(jié)構(gòu)/功能一體化上下功夫，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)能力到核心能力的跨越。

可循環(huán)高分子材料是實(shí)現(xiàn)碳中和的理想研究方向

綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為人類的共識(shí)，要實(shí)現(xiàn)國家提出的雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，相關(guān)的新材料開發(fā)和應(yīng)用必不可少。材料從生產(chǎn)到使用過程中，全生命周期的低消耗、低污染、低成本、回收再利用都是要考慮的因素。對(duì)此，我個(gè)人主張加強(qiáng)可循環(huán)高分子材料的研發(fā)力度。

我們用逆向思維嘗試思考，解聚讓聚合物從末端失去單體，從而達(dá)到回收和重新制備單體的反應(yīng)。如果高分子材料大多數(shù)采用解聚方式回收，我認(rèn)為才是真正的可循環(huán)。這不是憑空而言，有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）在一定的條件下能解聚。在溫度、壓力等條件滿足后可以完成聚合，它的逆過程值得大家研究。類似的研究在橡膠領(lǐng)域也在做，當(dāng)然還沒有工業(yè)化，但據(jù)了解已經(jīng)探索出思路。

生物基可降解材料雖然概念不錯(cuò)，但是制造過程中使用到的添加劑、塑化劑，這些輔助劑可能會(huì)讓產(chǎn)品含有不會(huì)分解的物質(zhì)，這部分不可降解的物質(zhì)焚燒或者填埋時(shí)，反而會(huì)加重污染，所以它的安全性并沒有被明確證實(shí)。

可循環(huán)高分子材料可以形成單體的閉環(huán)流動(dòng)，保護(hù)環(huán)境、減少碳排放、減少成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙收益，所以我認(rèn)為這個(gè)研究方向是正確的，這也是高分子材料要實(shí)現(xiàn)碳中和最理想的方向。

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