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遼寧營口向陽科化集團(tuán)聚丙烯催化劑裝置

  聚烯烴，是一類性能優(yōu)異、產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的高分子材料。六十年來，中科院化學(xué)所面向工程塑料領(lǐng)域科學(xué)前沿，面向不同時(shí)期國家重大需求以及國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，在聚烯烴材料研發(fā)上實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用開發(fā)，再到產(chǎn)業(yè)化的“全鏈條”創(chuàng)新，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

源起于國家急需

  上世紀(jì)六七十年代，正值國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要時(shí)期，化學(xué)所聚烯烴研發(fā)助力石化、紡織等重要工業(yè)領(lǐng)域不斷向前發(fā)展。

  當(dāng)時(shí)，我國聚丙烯生產(chǎn)使用的催化劑全部依靠進(jìn)口、價(jià)格昂貴，石化行業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。為此，化學(xué)所組織隊(duì)伍先后研制成功絡(luò)合-I型、CS-1、CS-2等催化劑。九十年代，化學(xué)所以技術(shù)入股遼寧營口向陽化工廠，將高效催化劑從幾十毫克擴(kuò)大到噸級、十噸級到百噸級。目前，這一產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率50%以上，部分出口，年銷售收入近5億元。

  針對聚丙烯纖維紡制困難、易老化和難染色等問題，科研人員于1978年發(fā)明了聚丙烯降溫母粒，并在科化公司迅速開發(fā)出國家急需的新產(chǎn)品。1983年，針對跨國公司的技術(shù)封鎖，化學(xué)所組織攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，與遼陽化纖總公司化工三廠合作，開發(fā)出當(dāng)時(shí)具有國際先進(jìn)水平的70218和70226兩個(gè)牌號的聚丙烯纖維級樹脂，1989年獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

  多年來，急國家之所急，已成為化學(xué)所聚烯烴研發(fā)團(tuán)隊(duì)的不懈追求。

瞄準(zhǔn)工程塑料制備關(guān)鍵技術(shù)

  化學(xué)所聚烯烴加工研究始于國家對工程塑料產(chǎn)品的急需。1986年至1987年間，結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和學(xué)科自身發(fā)展的雙重需要，化學(xué)所幾個(gè)研究小組開始從事汽車和家電用熱塑性塑料（聚烯烴等）的研發(fā)。中科院化學(xué)所黨委書記、副所長王篤金表示，多名前輩在汽車用保險(xiǎn)桿和風(fēng)扇葉片、洗衣機(jī)內(nèi)桶等產(chǎn)品研制上取得了進(jìn)展。“這些工作為化學(xué)所聚烯烴系列產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。”

  上述研究組分別組建了工程塑料國家工程研究中心和工程塑料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。兩個(gè)部門通力合作，形成了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品研制與市場開發(fā)的完整鏈條。正是基于這樣的優(yōu)良傳統(tǒng)，化學(xué)所聚烯烴材料研發(fā)才能成為“全鏈條”創(chuàng)新的典范。

  1992年，化學(xué)所青年科學(xué)家楊桂生帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)到上海創(chuàng)業(yè)，發(fā)展了具有行業(yè)影響力的企業(yè)—上海杰事杰（集團(tuán)）新材料股份有限公司。2015年，由上海杰事杰集團(tuán)控股的合肥杰事杰公司登陸新三板。

  1998年，海爾集團(tuán)投資800萬元入股化學(xué)所普利中心，成立海爾科化工程塑料國家工程研究中心股份有限公司。王篤金介紹，目前該公司已具有年產(chǎn)各類改性工程塑料和功能母料10000噸的生產(chǎn)能力，已成為國內(nèi)高水平的高分子材料產(chǎn)業(yè)化基地之一。

面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場開發(fā)高性能產(chǎn)品

  近年來，化學(xué)所著力面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，開發(fā)了多項(xiàng)高性能聚丙烯產(chǎn)品。

  化學(xué)所與中石化燕山石化緊密合作，自2010年10月開始，研發(fā)的“氫調(diào)法高流動(dòng)聚丙烯”在燕山石化形成穩(wěn)定生產(chǎn)，成為燕山石化的主打產(chǎn)品之一，迄今實(shí)現(xiàn)銷售額約60億元。化學(xué)所自主創(chuàng)新的“聚丙烯釜內(nèi)合金技術(shù)”被中石油采用，已完成中試技術(shù)開發(fā)，為工業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  在與神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司的合作中，化學(xué)所開展了神華寧煤生產(chǎn)的均聚聚丙烯、抗沖共聚聚丙烯等產(chǎn)品及其市場對比牌號樹脂的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等的對比研究，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了理論指導(dǎo)。

  與燕山石化、寧波大成等企業(yè)合作中，研究人員以“863”項(xiàng)目為基礎(chǔ)，開發(fā)了纖維級超高分子量聚乙烯樹脂及紡絲技術(shù)和復(fù)合材料制備技術(shù)，推動(dòng)了企業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

  2011年12月至今，化學(xué)所根據(jù)中國人民銀行的戰(zhàn)略需求，在高性能有價(jià)證券基礎(chǔ)原材料方面，研制出一種高剛韌聚烯烴薄膜，并實(shí)現(xiàn)了薄膜的規(guī)模化生產(chǎn)。目前，化學(xué)所正在配合有關(guān)部門研討萬噸級工業(yè)裝置的設(shè)計(jì)方案，近期將啟動(dòng)建設(shè)。

  未來，化學(xué)所聚烯烴研發(fā)團(tuán)隊(duì)將聚焦世界科學(xué)前沿、國家重大需求和國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的目標(biāo)，繼續(xù)為聚烯烴“全鏈條”創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。

  作者：甘曉 李丹 來源：中國科學(xué)報(bào)