“生物新材料的名片”——凯赛生物以创新带来轻量化材料启示

2020-11-18 16:04 86 0 来自: 融盈数据
简介
11月15—17日,由中国合成树脂协会主办的中国合成树脂新材料产业发展大会于海口市隆重召开。作为行业内首屈一指的高规格盛会,此次会议以“继往开来、自强不息、把握机遇、创新发展”为主题,众多业内精英及智库专家 ...
 11月15—17日,由中国合成树脂协会主办的中国合成树脂新材料产业发展大会于海口市隆重召开。作为行业内首屈一指的高规格盛会,此次会议以“继往开来、自强不息、把握机遇、创新发展”为主题,众多业内精英及智库专家云集,就后疫情时代行业所面临的的机遇与挑战以及“十四五”期间行业亮点、产业链安全与产业融合、绿色循环经济等议题进行深入研讨。

会上,中国合成树脂协会会长郑垲发表致辞,在大变革的时代下材料行业风云变幻,但脚踏实地、坚守创新最终将被证明是开创行业崭新未来的唯一途径。值得注意的是,在展望材料行业发展新趋势时,与会院士、专家关注的主要议题就是材料行业面临的碳减排和碳中和,特别是合成树脂将被要求“原料可再生、产品可回收”的挑战和机遇。

应对碳减排给高分子材料行业带来的极大的产业机会莫过于新能源汽车和风电等领域经量化。通过采用轻量化的金属和非金属材料,主要包括工程塑料以及各种复合材料,在不影响材料自身强度的情况下,降低自重,从而带来更好的经济性和环保性。

行业的进步离不开思想的碰撞,合成生物行业领军企业凯赛生物董事长刘修才发表题为《生物基聚酰胺研究进展及应用场景》的主题演讲并简要介绍了公司推出的三款生物基聚酰胺工程塑料产品,为轻量化材料的发展提供一种解决方案——热塑型耐高温生物基聚酰胺。

耐高温生物基聚酰胺:轻量化材料的最佳选择

凯赛生物生产的生物基聚酰胺ECOPENT1273为中粘度产品,具有低翘曲、抗浮纤、长期耐热性能优异等特点,可广泛用于汽车、轨道交通、电子电器、消费品、工业品等领域。而生物基聚酰胺ECOPENT2260由于阻燃性好,且其优良的低热释放性能,在同等阻燃条件下机械性能、阻燃效率等优于尼龙66,在电子电气行业的接插件、开关外壳,以及汽车发动机周边等零部件领域应用前景广阔。

凯赛推出的生物基聚酰胺ECOPENT6300为一款高温聚酰胺产品,熔点为300℃左右。其机械性能远优于尼龙66,与市场上其他高温聚酰胺等相关产品相比具有更好的流动性,应用场景主要包括汽车、电子电器、消费电子、风力发电、轨道交通、航天以及工业建筑等行业。

如果说材料行业的上半场满足的是人民衣食住行和国民经济配套基础原材料的需求,解决“量”的问题;那么下半场,材料行业的主要任务就是实现国民经济战略新兴产业和人民高质量生活品质的追求。凯赛生物通过生物法不仅制得质量更轻、物理性质更优的耐高温生物基聚酰胺,更为值得关注的是,生物基聚酰胺ECOPENT6300相对于需要固相增粘的高温尼龙生产效率提高了10倍,因此其制造成本和使用成本都大幅度降低,同时极大地拓展了人们关于轻量化材料的想象空间,凯赛生物正不断探索材料行业的下一个“新大陆”。

绕过“卡脖子”创造新局面

凯赛生物通过研发创新不断开发出性能各异的生物基聚酰胺产品,不仅能满足材料轻量化的市场需求,对摆脱我国在碳纤维领域受到的技术制约同样意义深远。

在目前的汽车轻量化材料中,碳纤维凭借其比金属铝更轻的质量,高于钢铁的强度,还能耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性逐步成为该领域轻量化技术的主流趋势之一,并成为世界各主要汽车制造强国政府确定的主流产业方向,但受制于复合材料的生产工艺,我国在碳纤维行业长期处于“卡脖子”的状态。

碳纤维生产的一个关键复合辅材就是环氧树脂。环氧树脂具有优良的物理机械和电绝缘性能,附着力强,能将碳纤维粘接在一起。但目前国内生产的高端碳纤维,所使用的环氧树脂全部都是进口的。早在上世纪90年代,日本东丽就掌握这一技术,其巨大的领先效应使得我国在该领域的追赶,还需要一个漫长、繁复的过程。

科技日报曾推出系列文章报道制约我国工业发展的35项“卡脖子”技术,环氧树脂便位列其中。作为热固型,环氧树脂的回收利用还没有技术方案,而限制不可回收的一次性树脂的使用已经成为众多国家治理环境问题的一项重要举措。汽车和风电等产业利用高性能、可回收的热塑性材料替代环氧树脂是必然趋势。而凯赛生物的耐高温生物基聚酰胺凭借其 “原料可再生、产品可回收、高性能化、成本优势”的特点,有望完全替代环氧树脂,生产出性能更优、应用场景更广的纤维增强复合材料,不但解决该领域的“卡脖子”难题,而且还将领跑整个行业。相信随着对这一先进材料的深入研究和开发,其应用将可能拓展到人类生产生活的各个领域。

当前,全球制造业和高技术产业飞速发展,新材料的市场需求日益增长,而国内经济转型,制造业升级也进入关键期,正所谓“一代材料,一代技术”,新材料产业发展面临新的历史机遇。但目前我国在材料行业的技术水平、人才储备与发达国家相比仍有一定差距,而正是像凯赛生物这样不断探索行业边界的企业引领着我国材料行业实现一次次突破。

正如近日任正非在C9高校校长一行来访座谈会上所说,“我们国家要重视装备制造业、化学产业。化学就是材料产业,材料就是分子、原子层面的科学”。因为他认为“将来新材料会像基因编辑一样,通过编辑分子,就能出来比钢铁还硬的材料”。而事实上,凯赛生物已经通过基因编辑的手段解决了关键新材料生物合成的技术瓶颈,并且实现了新材料的大规模产业化。新材料代表着材料产业的最前沿科技,更是未来制造行业的发展方向。当前,该领域“卡脖子”的问题主要集中于工程科学、应用科学方面,未来国家需要更多的顶尖人才和交叉创新人才,才会在这两个领域有突破的可能。在这场艰难但必经的征途中,凯赛生物的身影走在了最前方。



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