近年來，我國在化工新材料高科技領(lǐng)域的迅速崛起令國外關(guān)注，他們不但限制供應(yīng)商向中國出口此類產(chǎn)品，而且加強技術(shù)封鎖，聚酰亞胺（PI）就是其中之一。PI是綜合性能超強的有機高分子材料之一，在航空航天、原子能工業(yè)、衛(wèi)星、核潛艇、電器絕緣、電子信息及精密制造方面得到廣泛應(yīng)用，是世界公認的支撐未來高科技發(fā)展的“超級化工新材料”。中國化工報記者昨天采訪了解到，目前，國內(nèi)高端PI產(chǎn)品幾乎全部依賴進口。業(yè)內(nèi)專家呼吁，通過創(chuàng)新與改革，盡快突破國外技術(shù)封鎖已是當務(wù)之急。

封鎖    圖為PI薄膜膠帶（資料圖）

    長期遭受國外

    據(jù)中科院長春應(yīng)化所閻敬靈研究員介紹，多年來，世界各國都競相展開PI的研發(fā)及利用，其地位始終處于化工新材料的前沿，并正向“金字塔”頂端邁進。

    作為有機高分子材料之一，PI不但具有耐高低溫、低介電常數(shù)和損耗、高電絕緣、高強高韌、耐輻照和耐腐蝕等優(yōu)異的性能，而且可加工成薄膜、工程塑料、纖維、復(fù)合材料、泡沫等多種形態(tài)的材料。從應(yīng)用角度看也盡顯高精尖，高性能的PI薄膜是微電子封裝與制造、電氣絕緣等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵材料，高性能PI纖維因具有芳綸無法比擬的耐紫外性和耐輻照性，被認為是在空間技術(shù)與核能等特殊領(lǐng)域中最有希望應(yīng)用的新一代有機纖維。

    閻敬靈研究員介紹，我國是世界上較早開發(fā)PI材料的國家之一。上世紀六七十年代，由原化工部和機械部牽頭，在中科院長春應(yīng)化所、原華東化工學院等單位研究成果的基礎(chǔ)上，多家企業(yè)開始生產(chǎn)PI產(chǎn)品。目前，我國已基本形成一定的研究格局，研發(fā)了PI幾大品種，如均苯型、偏酐型、聯(lián)苯二酐型、雙酚A二酐型、單醚酐型、酮酐型等，并得到初步應(yīng)用。不過，當前我國無論從PI原料生產(chǎn)還是下游新材料生產(chǎn)應(yīng)用都與美日德俄韓等發(fā)達國家存在不小差距，極大地影響著國內(nèi)相關(guān)高新尖端技術(shù)進步。

    “中國幾十年都受制于PI發(fā)達國家的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品限售。”內(nèi)蒙古科技大學化工學院院長王亞雄教授這樣表示。他指出，PI這一關(guān)鍵性合成材料過高的對外依存度，嚴重影響著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國家重大工程建設(shè)。目前，全球生產(chǎn)PI的廠家近100家，代表性的品種達30多種，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。PI市場主要供貨商包括杜邦、通用電氣、阿莫科公司、巴斯夫、西巴蓋吉、郝斯、東麗杜邦、鐘淵化學、三井東亞、宇部興產(chǎn)、SKCKOLON等公司。相比國外基本都是千噸級的生產(chǎn)裝置，國內(nèi)盡管有眾多PI生產(chǎn)企業(yè)，但生產(chǎn)裝置大多為百噸級，且90%集中在薄膜生產(chǎn)，皆以中低端電工級PI薄膜為主，每條生產(chǎn)線的產(chǎn)能僅為國際水平的十分之幾。國內(nèi)公司只有深圳惠程、丹邦科技和康達新材等幾家涉足高端PI領(lǐng)域。

    正是由于PI產(chǎn)品可用于軍工等領(lǐng)域的特殊性，早先時候，其他國家的技術(shù)和產(chǎn)品幾乎不對中國出口。

    比如俄羅斯生產(chǎn)的電纜護套PI纖維可用于戰(zhàn)機上大幅減輕其重量。俄羅斯本國軍用蘇27、蘇30、蘇35等戰(zhàn)機上采用的都是PI纖維編織電纜，而出口到中國的戰(zhàn)機則全部使用傳統(tǒng)的電纜護套，每架戰(zhàn)機增重至少500千克。相當于同型號戰(zhàn)機，我國使用時要少裝兩枚導(dǎo)彈，作戰(zhàn)能力大大降低。

    產(chǎn)品缺位掣肘下游

    多位業(yè)內(nèi)人士在接受記者采訪時表示，由于我國高性能PI化工新材料技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展不足，當前我國高科技相關(guān)行業(yè)，尤其是國家戰(zhàn)略性高端產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)深陷PI材料“無米之炊”困局。

    據(jù)國外機構(gòu)不完全統(tǒng)計，2015年全球PI原料樹脂的年消費量約為11噸，美德日是PI主要消費市場。近年來，PI產(chǎn)能向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，但產(chǎn)能產(chǎn)量都很少。

    那么，我國究竟哪些PI材料短缺呢？

    王亞雄教授分析認為，一是PI纖維，美國、日本、俄羅斯和歐洲掌握著核心技術(shù)和關(guān)鍵材料，我國高性能PI纖維生產(chǎn)較為落后。PI纖維主要應(yīng)用領(lǐng)域為先進復(fù)合材料的增強材料，用于航空航天器及火箭制造，航空航天行業(yè)的輕質(zhì)電纜護套和耐高溫特種編織電纜，原子能與空間技術(shù)，綠色環(huán)保防治大氣污染行業(yè)的工業(yè)高溫除塵過濾材料；PI納米纖維可提高鋰電池整體性能，納米纖維非織造布可制成性能優(yōu)良的鋰離子電池和超級電容器三維隔膜等。其他應(yīng)用領(lǐng)域還有防彈背心及其他防護盾甲、隔火氈、防火阻燃服裝等。

    二是PI泡沫，主要應(yīng)用于軍工和商業(yè)航空及工業(yè)。其中軍工占70%，商業(yè)航空及工業(yè)占30%。目前，所有美國軍艦及10余個國家的海軍均采用PI泡沫，用于水面戰(zhàn)艦和潛艇隔熱隔聲材料，在甲板、艙體、加熱通風管道使用普遍。因此材料短缺，我國軍艦使用的依然是巖棉和玻璃棉等低端材料，其重量是PI的10倍，重量高、易吸水失效、施工和維修困難等劣勢明顯。贏創(chuàng)是目前世界上產(chǎn)能最大的PI泡沫生產(chǎn)公司。近年來，PI泡沫年消費量以10%左右的速度增長，未來可能會增至20%，但國內(nèi)很難采購到PI泡沫材料，非正常渠道供應(yīng)價格昂貴。

    三是PI薄膜，PI膜是電子信息行業(yè)生產(chǎn)軟性線路板、柔性印刷電路板、撓性線路板的關(guān)鍵原材料，決定著中間品撓性覆銅板的品質(zhì)和用途，進而影響產(chǎn)品品質(zhì)和售價。目前，PI膜在我國太陽能電池和先進照明顯示技術(shù)這兩個方面中成為最新一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料。我國企業(yè)生產(chǎn)用的高端電子級PI膜幾乎全部依賴進口，年進口量超過1000噸。國外前五大供應(yīng)商占據(jù)了全球94%的市場份額。截至目前，世界PI薄膜生產(chǎn)技術(shù)主要集中于三大生產(chǎn)商，分別是美國杜邦、日本宇部興產(chǎn)和日本鐘淵化學工業(yè)公司。

    此外，我國低黏度熱固性PI材料也十分緊缺，該材料在我國大飛機制造、航空發(fā)動機用自潤滑軸套、超聲速巡航導(dǎo)彈雷達天線罩、噴射發(fā)動機結(jié)構(gòu)部件、空間監(jiān)測設(shè)備中的隔熱墊、高溫臺架，以及火箭液氫密封環(huán)、飛機裝載機密封等應(yīng)用領(lǐng)域不可或缺。

    產(chǎn)業(yè)化需集國家之力

    一位不愿具名的企業(yè)負責人告訴記者，我國PI行業(yè)發(fā)展緩慢與國外封鎖有關(guān)，但也存在自身的問題：一是上下游配套艱難，缺乏下游應(yīng)用市場的支撐，生產(chǎn)企業(yè)很難對其產(chǎn)品進行持續(xù)性跟蹤和研發(fā)。比如電子級PI薄膜產(chǎn)品是電子產(chǎn)品重要的原料配套，但我國高端電子產(chǎn)業(yè)鏈不完善，使其PI薄膜產(chǎn)品應(yīng)用并不通暢。

    二是國內(nèi)企業(yè)整體規(guī)模偏小，低端中小微企業(yè)居多，尚面臨生存壓力。這些企業(yè)研發(fā)能力薄弱，處于殘酷的價格競爭中，企業(yè)更多看重短期效益。另外，高端研發(fā)人才稀少，綜合作用導(dǎo)致企業(yè)難以提高技術(shù)水平。目前，我國PI行業(yè)以PI薄膜生產(chǎn)企業(yè)為主，數(shù)量雖然超過了50家，但生產(chǎn)中低端絕緣應(yīng)用產(chǎn)品的企業(yè)占主導(dǎo)，高性能PI廠家鳳毛麟角。

    三是機制的束縛。由于PI高端應(yīng)用大多集中于軍工領(lǐng)域，軍工企業(yè)認為關(guān)鍵材料應(yīng)用事關(guān)國家安全大局，只與少數(shù)企業(yè)合作，導(dǎo)致多數(shù)國內(nèi)企業(yè)，尤其是民營企業(yè)產(chǎn)品在國內(nèi)推廣應(yīng)用非常困難。

    針對技術(shù)瓶頸問題，閻敬靈研究員、北京航空航天大學材料科學與工程系張佐光教授認為，加大自主創(chuàng)新力度是當前和未來PI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要務(wù)。

    他們指出，目前長春應(yīng)用化學研究所、中科院化學研究所、西北工業(yè)大學、武漢工業(yè)大學、蘇州大學、上海市合成樹脂研究所和桂林電器科學研究所等科研機構(gòu)，已經(jīng)取得了可喜的PI科研成果和產(chǎn)業(yè)化成就。未來，PI研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方向主要是向高性能化、多功能化、易成型加工和低成本等方向發(fā)展；也應(yīng)關(guān)注具有差別化和特殊應(yīng)用的高性能PI產(chǎn)品的研發(fā)；通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計、新合成技術(shù)以及納米復(fù)合途徑實現(xiàn)產(chǎn)品的系列化和對新應(yīng)用領(lǐng)域的研究開發(fā)，不斷擴大新品種和用途，提高市場占有率；還應(yīng)深入基礎(chǔ)性研究，深刻揭示PI的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，不斷發(fā)展和完善理論基礎(chǔ)。

    國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員胡瑞平對記者表示，近幾年，我國PI企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈低端的局面正逐步發(fā)生轉(zhuǎn)變。得益于中國宏觀經(jīng)濟發(fā)展，國內(nèi)已經(jīng)形成了一個龐大的PI產(chǎn)品需求市場。中國在世界制造業(yè)布局中處于非常重要的地位，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)基于物流、服務(wù)和交貨等考慮，必然會優(yōu)先考慮上下游本土配套生產(chǎn)企業(yè)的合作，這將為國內(nèi)PI產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造更好的生存環(huán)境。

    據(jù)胡瑞平介紹，近年來，我國相繼出臺了多項政策對PI產(chǎn)業(yè)予以支持，具體包括：2007年國家發(fā)改委把PI顆粒列為國家重要資源性產(chǎn)品和原材料；2009年將其列為鼓勵進口技術(shù)和產(chǎn)品目錄，其部分PI樹脂進口最惠國稅率為0，PI薄膜產(chǎn)品的最惠國稅率為6.5%；將PI樹脂項目列入新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，成為國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)品與技術(shù)；將高性能聚酰亞胺工程塑料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)（應(yīng)用開發(fā)及集成示范）列入《“十二五”國家科技計劃材料領(lǐng)域2013年度備選項目征集指南》；《紡織工業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》中，明確提出要大力推進高新技術(shù)纖維產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用的發(fā)展，加速實現(xiàn)PI纖維等高新技術(shù)纖維的產(chǎn)業(yè)化。

    業(yè)界紛紛建議，“十三五”期間，應(yīng)集國家之力進行PI產(chǎn)業(yè)化，創(chuàng)新變革體制與機制。國家和地方政府要繼續(xù)加大推動PI新材料的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的力度，并給予資金和政策多方面的支持；鼓勵企業(yè)自主技術(shù)創(chuàng)新，培養(yǎng)引進高層次人才，聯(lián)合高等院校、科研院所實施技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化推進，力爭打破國外技術(shù)及產(chǎn)品壟斷。

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責任編輯：王元

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國外技術(shù)及產(chǎn)品壟斷。