《国家重点扶持,未来应发展这几种功能膜材料》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2020-01-02
  • 近年来,随着国民经济的发展和科学技术的进步,新型显示、智能消费电子、互联网、电子信息、航空航天、节能环保、物联网等一大批新兴产业快速增长,传统的材料已无法满足其特定性能和品质要求,从而催生了大量新兴功能膜材料的应用需求。当前,功能膜材料已被广泛应用到新型显示、大规模集成电路、电子元器件等领域。

    功能膜材料行业属于国家重点扶持和发展的战略性新兴产业中的新材料产业,在国家经济中占有重要位置。近年来,国家相关部门制定的主要行业一系列政策鼓励功能膜材料行业发展。

    我国“十三五”规划将“促进高端装备与新材料产业突破发展,引领中国制造新跨越”作为经济发展和产业升级的重点工作之一,功能膜材料行业将在国家政策支持的大背景下,迎来新一轮的快速发展。

    在国家政策积极引导和产业内在发展动力的推动下,中国新材料产业开始不断发展壮大。与此同时,功能膜材料的市场也不断扩大,近年来在战略新兴产业中扮演重要的角色,应用前景广阔。

    未来五年功能膜材料发展方向和重点主要包括以下7个方面:

    光学膜

    应柔性显示和5G发展趋势,光学膜领域重点发展导电膜、偏光片、增亮膜、OCA光学胶、聚酰亚胺柔性膜等光学膜。

    随着电子信息技术和电子设备的飞速发展,电子产品正在向着透明化、柔性化、人机交互、可穿戴化方向发展,光电器件正呈现出轻质化、大型化、超薄化和柔性化的发展趋势。

    日本矢野经济研究所公布了对于高性能薄膜的全球市场预测。用于可折叠智能手机的透明PI膜(CPI膜),预计2019年的出货量将为13万㎡,到2021年这个数字预计将扩大到35万㎡。

    数据来源:日本矢野经济研究所

    锂电池隔膜

    锂电隔膜重在提高产品质量,优化提升功能,特别是提高膜材料的服役性能。重点发展特殊材料(如芳纶)涂覆的锂电池隔膜,着力开始限制传统锂电池隔膜新增产能,逐步调整锂电池隔膜的供给侧结构。

    湿法隔膜相较于干法隔膜虽存在诸多优势,但其熔断温度低、耐热性差,高温(小于120℃)时收缩率高达10%,可能引起极片外露。为提升湿法隔膜的性能,目前主流的方向是在基膜表面涂覆一层陶瓷材料。

    涂覆加工的技术核心在于浆料的配方,根据隔膜产品的定位和下游对特定性能的要求,企业需要使用不同的浆料配方,其在涂覆总的成本占比也高达65%左右。

    陶瓷涂覆浆料主要包括陶瓷颗粒、粘结剂、溶剂和添加剂四种主要成分。一些PVDF涂覆隔膜则不含陶瓷颗粒,往往应用在软包电池中。

    太阳能电池薄膜

    太阳能电池用PVDF背板膜和EVA封装胶膜、薄膜型太阳能电池用柔性聚合物膜 。

    光伏组件背板虽然占比光伏组件成本比例较少,但其所起到的关键保护作用已为行业所周知,按照采用的薄膜材质区分,可以将背板划分为Tedlar背板、含氟背板、 PET背板与其他一些采用如PE材质的背板产品。

    水处理膜

    水处理用高通量纳滤膜、高性能反渗透膜以及污水治理和海水淡化用特种膜。

    我国为了促进高性能分离膜的发展,发布了多项相关发展规划,力求将海水淡化反渗透膜、高分子超微滤膜等重要膜品种的国内市场占有率提高30%以上,市场销售膜产品标准化覆盖率达80%以上。

    目前,中国膜产业也已经进入快速增长期,微滤、超滤、反渗透等膜技术在海水淡化、给水处理、污水处理与回用等领域的工程应用规模迅速扩大,多个具有标志性意义的大型膜法给水工程、污水回用工程及海水淡化工程已经相继建成。

    特种分离膜

    特种分离膜的重点材料包括渗透汽化膜、有机蒸汽分离膜、工业气体分离膜、血液透析膜等。

    富士经济以高纯度和高精度的半导体气体为调查对象,预计到2025年,半导体用分离膜产品的市场规模将达到170亿日元(折合人民币约10.5亿元),较2017年增长154.5%。

    另外,在透析膜(透析器)市场中,患者数量没有急剧增加,但是可替代的产品价位都比较高,所以市场还是具有潜力的。

    离子交换膜

    离子膜烧碱等电解工艺用强离子性、低电阻值全氟离子交换膜,具有优良的离子导电性和离子选择透过性,是半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料。

    树脂材料

    在功能性膜材料的生产发中,配套专用树脂,特别是高性能氟树脂,也是目前需要专注的领域。

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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-07-16
    •  化工新材料是指通过化学合成的手段生产的新材料,以及部分以化学合成的化工新材料为基础通过二次加工生产的复合材料。作为我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)》中重点关注的基础原材料,化工新材料目前正受到越来越多的重视。“2019年中国化工新材料产业发展战略研讨会”上,与会专家指出了我国化工新材料产业存在的问题,并提出了未来应重点关注的几个发展方向,有关科学家可以进行科研决策参考定位。 一、存在的问题   中国石油和化学工业联合会科技与装备部王翊民分析了我国化工新材料主要问题:   由于起步较晚,工业基础薄弱,不发达国家相比差距明显,我国化工新材料领域产业化核心技术水平较发达国家落后10~15年。目前化工新材料仍然是我国石化行业中为数不多的因技术问题无法满足国内需求的行业之一。    01)企业规模小,研发能力弱,导致产品品种少、生产规模小   我国化工新材料研究起步晚,加上自主创新能力不强,许多关键技术尚未突破。尤其在高端领域严重依赖进口产品,同时我国化工新材料还普遍存在着品种单一,通用牌号较多,专用、特种等高性能牌号品种缺乏的问题。总体看,我国化工新材料领域的技术和产品以跟踪仿制为多,自主创新少。我国已完成产业化和中试的化工新材料上千种产品中,目前只有聚酰胺1212(PA1212)等极少数产品为世界首创。   02)工程转化能力薄弱、制约了科技成果产业化   我国开展研究的大多是高校和科研机构,普遍存在工程转化能力薄弱的问题。如PA11,对位芳纶,碳纤维,聚碳酸酯。我国早于上世纪80年代就开始产业化研究,但至今仍无法拿出能和国际先进水平竞争的,具有自主知识产权的工业化产品。   03)应用技术研究落后、产品开发缺乏主动性   国内化工新材料企业普遍缺乏对产品的应用研究,对产品应用领域的开拓不够重视,造成我国化工新材料产品的应用研究滞后,深加工技术落后,应用市场开发较弱,关联行业之间缺乏沟通、交流,更谈不上实质意义上的合作开发。研发的目标多是下游行业提出需求,化工新材料生产研发企业再根据需求来生产满足合乎用户要求的产品,缺乏主动性。   04)部分产品盲目投资突出、造成大量资金浪费,资源紧张   我国化工新材料整体技术落后,少数技术较成熟甚至不成熟的产品却面临着盲目投资的问题。由于产能过大,导致企业开工率不足,造成大量资金浪费,内部竞争加剧,产品利润率下降,资源供应出现紧张。   05)美中贸易摩擦加剧了我国化工新材料发展的困难   美中贸易发生争端后,化工新材料产品和技术进入中国的难度会增大。尤其涉及高精尖的技术,美国会加大控制力度,限制甚至禁止向中国出口。这又为我国化工新材料创新发展带来了巨大挑战,同时也为我国自主发展化工新材料技术带来了机遇。 二、需要重点发展的方向   1、高端聚烯烃   未来五年发展方向和重点:   01)通过催化剂和关键配套原料技术的突破,降低生产成本,推动己烯-1/辛烯-1等α烯烃共聚聚乙烯、茂金属聚乙烯等已有一定产业化基础的产品进一步提升规模、提高自给率,推动茂金属聚丙烯实现工业化批量生产。   02)大力提升超高分子量聚乙烯、聚丁烯-1等国内产能规模较大,但国内开工率显著不足而产品仍大量进口,结构性矛盾较为突出的特种聚烯烃工艺水平和产品质量,争取产品质量稳定性和关键参数接近或达到进口同类产品水平。   03)加大研发投入,推动POE弹性体、EVOH、COC/COP等目前工业化生产尚处于空白的产品在现有研发基础上加快实现工业化突破,打破垄断。   04)重视利用创新产品引领消费市场升级;注重细分市场领域研究。   2、工程塑料   未来五年发展方向和重点:   提升工程塑料生产水平   01)采用自主开发或引进技术适度建设聚碳酸酯项目,提高国内自给率;   02)提高聚甲醛、PBT、PMMA等已有产品的质量水平;   03)提升聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮等已产业化特种工程塑料的生产规模;   04)促进一批国内目前尚属空白的特种工程塑料实现产业化,如PEEN(聚芳醚醚腈)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)、特种尼龙、生物基尼龙。 消除关键配套原料供应瓶颈   01)优化CHDM生产技术,并扩大规模;   02)推进己二腈技术国产化,促进聚酰胺66发展;   03)扩大戊二胺、1,3-丙二醇等生物基材料的关键配套原料,并降低成本。   加强塑料改性、塑料合金技术开发   提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比。特别是应对汽车轻量化、节能环保的要求,加强汽车改性塑料开发。   3、高性能合成橡胶   未来五年发展方向和重点:   01)提升传统大宗胶种的质量,发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶;   02)重点发展溴化丁基、氢化丁腈、羧基丁苯、羧基丁腈、氟橡胶等具有特殊性能的橡胶;   03)加快发展氢化苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类等热塑性弹性体及其共混复合弹性体等;   04)提高异戊橡胶产品质量,降低生产成本,实现替代天然橡胶;   05)在有条件的地区适度发展杜仲胶、蒲公英、银胶菊等非传统天然橡胶;   06)探索不同橡胶品种的共交联技术,通过发展复合橡胶提高橡胶材料的性价比   4、高性能纤维   未来五年发展方向和重点:   01)重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)等高端产品。   02)经济规模装置,降低生产成本。实现拉伸强度大于5500MPa的碳纤维产品量产。   03)加快系列化产品、差别化产品开发和配套助剂的国产化生产与性能提升。   04)“以应用促发展”,重视下游应用市场的开发及培育,高端应用领域主要集中在汽车、轨道交通、航空航天,同时加快民用市场开拓。   5、功能性膜材料   未来五年发展方向和重点:   01)水处理用高通量纳滤膜、高性能反渗透膜以及污水治理和海水淡化用特种膜;   02)渗透汽化膜、有机蒸汽分离膜、工业气体分离膜、血液透析膜等特种分离膜;   03)PVA光学膜、TAC光学膜、扩散膜、增亮膜、反射膜、配向膜、聚酰亚胺柔性膜等光学膜;   04)太阳能电池用PVDF背板膜和EVA封装胶膜、薄膜型太阳能电池用柔性聚合物膜;   05)锂电池隔膜重在提高产品质量,优化提升功能,特别是提高膜材料的服役性能。重点发展特殊材料(如芳纶)涂覆的锂电池隔膜,着力开始限制传统锂电池隔膜新增产能,逐步调整锂电池隔膜的供给侧结构;   06)离子膜烧碱等电解工艺用强离子性、低电阻值全氟离子交换膜;   07)为功能性膜材料的配套专用树脂,特别是高性能氟树脂。   6、电子化学品   未来五年发展方向和重点:   为集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板四个领域配套的电子化学品;加快品种更替和质量升级,满足电子产品更新换代的需求。   重点发展:   01)为集成电路配套的PPB级和PPT级高纯试剂、5N级(主产品纯度达到99.999%)及以上级别的电子气体、DUV和EUV级光刻胶(光刻波长为248nm和193nm);   02)为平板显示器配套的TFT液晶材料、OLED发光材料、TFT-LCD用偏光片及原材料TAC膜和PVA膜等光学膜材料;   03)加快新一代动力锂电池配套的高性能电子化学品的规模化,如高比能量高电压正极材料,高容量硅基负极材料,掺杂涂覆及新型锂电隔膜,高电压、宽温型、阻燃、长循环型电解液等。   7、生物降解塑料
  • 《确立6大重点发展领域!泉州市出台方案扶持新材料产业发展》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2020-08-03
    • 日前,《泉州市新材料产业六大重点领域发展实施方案》出台,确定优先发展化工新材料、半导体材料、高性能陶瓷材料、石墨烯材料、纺织新材料、新型建筑材料等新材料产业六大重点领域,形成新增长点。 新材料产业是发展先进制造业和高新技术产业的基础和先导,也是促进泉州传统产业改造提升、构建竞争新优势的重要支撑。《实施方案》针对我市产业基础好、企业需求高、发展空间大的产业集群,确定了六大重点发展领域,并确定了六个具体工作方案,从政策扶持、推广应用等方面给予保障,并专班推进,指定专项规划,明确发展目标、支撑项目,策划一系列的推进工程。 同时,加大专业化招商引资力度,立足泉州新材料产业重点发展领域,招引一批项目、研发团队和科研院所落户泉州市,吸引优秀人才、创新团队在泉州创业,并借助国内外知名专家、顾问团队在新材料领域的专业、权威,为新材料产业各领域发展出谋划策、“把脉问诊”。 化工新材料领域——依托泉港、泉惠石化工业园区,借助福建联合石化、中化泉州石化化工基础原料来源优势和纺织服装、鞋业等石化终端产品消费市场优势,以福建省化学工程科学与技术创新实验室等为技术支撑,重点发展高性能树脂、特种橡胶、高性能纤维和功能性膜等先进高分子材料,打造国家级先进化工新材料产业基地。 半导体材料领域——依托三安半导体等龙头企业,以福建省化学工程科学与技术创新实验室等为技术支撑,重点发展光刻胶、研磨液、特种电子气体、有机金属气体、大宗气体等电子化学品及各类酸碱、有机溶剂、显影液、漂洗液、剥离液、刻蚀液等湿电子化学品;配套发展砷化镓、氮化镓、碳化硅等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料及硅基材料、外延材料、托盘材料等集成电路材料,开发激光器、探测器和光调制器等光芯片材料,提升半导体产业关键材料的国产化水平。 高性能陶瓷材料领域——依托现有陶瓷产业基础,以高科技陶瓷中试研究院等为技术支撑,重点发展特种陶瓷材料、氧化锆陶瓷材料等,形成氮化硅、碳化硅等陶瓷材料产业化,提升高性能陶瓷材料的制备水平和规模,推进高性能陶瓷在新型战略领域的应用。 石墨烯材料领域——依托现有传统产业的市场优势,以海峡石墨烯研究院、石墨烯创新联盟为技术支撑,延伸石墨烯原材料、精加工、产品应用等产业链,重点开展石墨烯在高分子材料、电池材料、特种防腐材料等方面的应用研究,促进石墨烯材料在我市纺织鞋服、建筑材料、石油化工等传统产业的广泛应用,提升产业竞争力。 纺织新材料领域——依托已形成的纺织鞋服产业集群和百宏、凤竹等龙头企业,以中纺院海西研究院等科研院所为技术支撑,重点发展绿色可降解纤维、功能型纺织面料等功能纤维,推进晋江高端面料产业园等一批重点项目建设,实现纺织新材料成果转化、产品示范应用。 新型建筑材料领域——依托现有的建材家居产业基础,以省合成树脂功能化重大研发平台、华侨大学材料科学与工程学院等科研院所为技术支撑,与石化产业下游的功能高分子材料相结合,开发人造石英板材、环保及功能涂料、新型墙材、防水保温隔热材料、建筑结构件、新型管材等建筑材料的新品种、新工艺、新装备、新技术,建设绿色建筑产业园区,发展节能化、智能化、绿色化、环保化的新型建筑材料产品和装配式建筑结构产品。