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近年來(lái)，我國(guó)氟塑料龍頭企業(yè)研發(fā)投入逐年增加，2023年研發(fā)投入占比均達(dá)到4.5%以上。然而我國(guó)氟塑料產(chǎn)品同質(zhì)化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)、利潤(rùn)率不高、應(yīng)用領(lǐng)域受限等問(wèn)題也十分突出。今年恰好是世界上第一種含氟聚合物——聚三氟氯乙烯(PCTFE)公開(kāi)報(bào)道90周年。經(jīng)過(guò)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)已然成為氟樹(shù)脂和氟塑料制品的產(chǎn)銷大國(guó)。氟塑料行業(yè)未來(lái)路向何方，如何才能真正實(shí)現(xiàn)有“氟”共享？記者近日專訪了四川大學(xué)高分子研究所研究員沈佳斌，從學(xué)界角度為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議。
瞄準(zhǔn)高附加值領(lǐng)域
“氟塑料屬于量小應(yīng)用廣的行業(yè)。”沈佳斌告訴記者，“國(guó)產(chǎn)聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)等主要氟樹(shù)脂上游企業(yè)的全球年產(chǎn)量不足40萬(wàn)噸，但以其制造的氟塑料制品已被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的眾多領(lǐng)域。”
從螢石到氫氟酸，再到氟聚合物、氟精細(xì)化學(xué)品，隨著產(chǎn)品加工深度的增加，氟化工產(chǎn)品的附加值也隨之成倍乃至幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)。“價(jià)值高地主要在中下游。”他認(rèn)為，國(guó)內(nèi)氟化工企業(yè)若要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得未來(lái)，將產(chǎn)業(yè)鏈不斷往下游應(yīng)用端拓展延伸至關(guān)重要。
以PTFE膜材料為例，長(zhǎng)久以來(lái)，PCB多層板中所用的PTFE基黏結(jié)片材料幾乎一直被國(guó)外公司壟斷，每平方米價(jià)格高達(dá)數(shù)百元人民幣，是通用膜材的10到20倍。國(guó)內(nèi)企業(yè)的PTFE產(chǎn)品卻多半集中應(yīng)用在密封、服裝、水處理等領(lǐng)域。而實(shí)際上PTFE擁有聚合物中最低的介電損耗，非常適合在高頻通信領(lǐng)域應(yīng)用。
“氟塑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的重要方向就是做好布局優(yōu)化，找好發(fā)力點(diǎn)。”沈佳斌表示，“特別要緊扣新能源、電子通訊、醫(yī)療健康、航空航天等新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈間的整合聯(lián)動(dòng)，不斷推動(dòng)氟塑產(chǎn)品朝著高值化和高端化方向發(fā)展。”
重視基礎(chǔ)理論研究
“氟塑料行業(yè)相對(duì)小眾且應(yīng)用領(lǐng)域特殊，部分市場(chǎng)被進(jìn)口產(chǎn)品長(zhǎng)期壟斷，相關(guān)技術(shù)信息極少公開(kāi)報(bào)道。這方面的技術(shù)我們等不來(lái)，要不來(lái)，只能靠自己。”沈佳斌談道。
沈佳斌介紹，國(guó)內(nèi)氟塑料企業(yè)的研發(fā)投入近年來(lái)逐年增加。東岳、晨光、三愛(ài)富、中化藍(lán)天等公司2023年的研發(fā)投入占比均達(dá)到4.5%以上。2022年公開(kāi)的氟塑料相關(guān)國(guó)內(nèi)專利約2000件，較2002年增加了近10倍，其中約七成來(lái)自企業(yè)。
但他指出，整個(gè)行業(yè)基礎(chǔ)理論發(fā)展相對(duì)滯后的問(wèn)題不容忽視。科學(xué)理論上沒(méi)有新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)展，將導(dǎo)致企業(yè)在技術(shù)上缺乏原始創(chuàng)新的根基，很難形成具有前瞻性、變革性、顛覆性的技術(shù)突破，更難以轉(zhuǎn)化成下一輪創(chuàng)新的知識(shí)積累。
“像我們團(tuán)隊(duì)在定向研發(fā)一種PVDF黏結(jié)劑改性技術(shù)后，繼續(xù)圍繞相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究，發(fā)展了氟聚合物加工改性和雜化復(fù)合理論，又基于該理論研發(fā)了一系列粒子填充PTFE復(fù)合膜制品，最高粒子填充量達(dá)到60%時(shí)膜材仍可連續(xù)成型，強(qiáng)度達(dá)到20MPa以上，介電損耗不足0.001。”沈佳斌分享了團(tuán)隊(duì)近年來(lái)在企業(yè)項(xiàng)目中探索基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)而轉(zhuǎn)化為新技術(shù)、新材料的經(jīng)驗(yàn)。
重塑行業(yè)健康形象
積極健康的行業(yè)形象對(duì)氟塑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。氟塑料制品性能優(yōu)異，在通用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但“談氟色變”的擔(dān)憂和質(zhì)疑仍然存在。對(duì)此，沈佳斌告訴記者：“我和科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)通了一個(gè)叫‘氟說(shuō)八道’的視頻號(hào)，專門策劃一些動(dòng)畫短視頻進(jìn)行科普，就是希望能為塑造行業(yè)正面形象出一份力!”
他表示，消除民眾對(duì)氟材料的質(zhì)疑，還需要依靠業(yè)界和學(xué)界合力。對(duì)含氟聚合物全生命周期進(jìn)行治理，重視合成、生產(chǎn)以及回收過(guò)程中可能存在的“三廢”排放問(wèn)題。“這一方面要加強(qiáng)政策引導(dǎo)，健全行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和排放規(guī)范；另一方面要努力提高氟材料的利用效率。而后者目前尚未得到足夠重視。”沈佳斌說(shuō)道。
“例如PCTFE制品，一根PCTFE棒材根據(jù)最終制品的形狀尺寸不同，其產(chǎn)生的屑料最高可達(dá)10%以上。PCTFE樹(shù)脂價(jià)格昂貴，屑料值越低，成本就越低，提高其利用效率既能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效，又有利于減少固廢排放。”他解釋道，“再比如電解槽中使用的氟聚合物，其回收不僅是環(huán)保需要，同樣對(duì)企業(yè)的降本增效也具有重要意義。”
沈佳斌還提出，由于氟塑料大多具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性，解決廢棄物的循環(huán)利用問(wèn)題是推動(dòng)氟塑料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向。他表示，在全社會(huì)向綠色低碳轉(zhuǎn)型的背景下，打造“綠色發(fā)展”名片，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，是氟化工行業(yè)的大勢(shì)所趨。
