摘要借高分子材料第二次革命的契機(jī)，通過“十四五”期間的努力，中國石化有望通過技術(shù)創(chuàng)新，向世界領(lǐng)先的合成材料生產(chǎn)商邁進(jìn)。但是，將原創(chuàng)技術(shù)商業(yè)化比開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)更難，必須同時具有創(chuàng)新能力和活力，并對國內(nèi)外兩個市場進(jìn)行深入研究，而管理理念和機(jī)制必須通過創(chuàng)新來適應(yīng)。相信只要堅持矢志不移的求索，一定會迎來中國石化合成材料的跨越式發(fā)展。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國石化已成為全球最大的高分子材料生產(chǎn)商，如何實現(xiàn)跨越式發(fā)展、超越目前的領(lǐng)跑者是我們必須認(rèn)真思考的問題。
一個領(lǐng)先公司應(yīng)該是一流公司中的佼佼者，必須擁有大批原創(chuàng)技術(shù)和產(chǎn)品。目前，能否在高分子材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，開發(fā)出有全球影響力的原創(chuàng)技術(shù)？如果有，機(jī)會在哪兒？我試圖從高分子材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史中找到答案，即以史為鑒探求中國石化合成材料跨越式發(fā)展的機(jī)遇。
從1953年至2000年，有8位高分子科學(xué)家獲得5次諾貝爾獎，高分子材料產(chǎn)業(yè)也在科學(xué)研究的推動下在1970年之前創(chuàng)造了聚合物世界，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化了的，包括聚乙烯、聚丙烯、PET、PVC和聚苯乙烯五大家族在內(nèi)的塑料、橡膠和纖維等數(shù)十種高分子材料，實現(xiàn)第一次高分子材料產(chǎn)業(yè)的革命。此后高分子科學(xué)和產(chǎn)業(yè)基本上沒有產(chǎn)生使人類受益的重大突破，并且海洋“塑料湯”對環(huán)境的破壞還在1997年被發(fā)現(xiàn)和報道，嚴(yán)重影響高分子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國高分子材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)是在改革開放之后才開始揚帆的，錯過了參與第一次革命的契機(jī)。但是，高分子材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的第二次革命正在興起。這次革命將使高分子材料產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，為我們實現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為領(lǐng)先的合成材料生產(chǎn)商提供機(jī)遇。高分子材料循環(huán)發(fā)展，包括“生物循環(huán)”和“技術(shù)循環(huán)”兩種模式。
“生物循環(huán)”是指可降解的生物基高分子材料在使用后降解為二氧化碳和水，再通過光合作用轉(zhuǎn)化為可制備高分子材料的生物質(zhì)。令人遺憾的是，相關(guān)材料的科學(xué)和技術(shù)問題尚未得到解決。聚乳酸等生物基高分子由于玻璃化溫度太高，只在堆肥條件下才可降解，無法大規(guī)模應(yīng)用；PBAT和PBST等低玻璃化溫度的材料可以在非堆肥條件下降解，但難以采用生物基單體制備，且力學(xué)性能差和成本高的問題使其應(yīng)用受到更大的限制。這些科學(xué)和技術(shù)的挑戰(zhàn)正是我們實現(xiàn)跨越式發(fā)展的機(jī)遇。中國石化在可降解高分子材料方面已進(jìn)行多年的研究，有一定技術(shù)積累，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)，爭取率先開發(fā)出性能優(yōu)異、在非堆肥條件下可降解的生物基高分子材料，成為該領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先者。
“技術(shù)循環(huán)”包括物理回用和化學(xué)回用兩個發(fā)展方向。目前已被廣泛應(yīng)用的是物理回用，該方法回收量不到高分子材料消費量的9%，需要開發(fā)新技術(shù)。這是我們在新材料和產(chǎn)品設(shè)計方面實現(xiàn)原始創(chuàng)新的機(jī)遇。我們已進(jìn)行多年的基礎(chǔ)研究，可以在這方面有所作為?；瘜W(xué)回用是將廢舊高分子材料降解為單體，再聚合成新的高分子材料，是高分子材料循環(huán)發(fā)展的未來?；瘜W(xué)回用主要包括兩個發(fā)展方向，高溫降解和催化降解。傳統(tǒng)高溫降解在800攝氏度以下進(jìn)行，只能得到油品，經(jīng)濟(jì)上不合理。催化降解可以在較低溫度下將高分子材料降解為單體，但反應(yīng)條件十分苛刻，遠(yuǎn)沒有達(dá)到可工業(yè)化的程度。我們發(fā)明的微波輔助熱解法在無氧化條件下可以將高分子材料加熱到1000攝氏度以上，使之在非催化條件下降解為單體，有很好的工業(yè)化前景。另外，催化技術(shù)是中國石化的優(yōu)勢領(lǐng)域，我們有望在廢舊高分子材料化學(xué)回收方面取得重大突破。一旦廢舊高分子材料化學(xué)回用取得突破性進(jìn)展，化石基高分子材料將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，中國石化在聚烯烴、尼龍、聚酯和橡膠等方面有望取得一批原創(chuàng)性發(fā)明，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。這些基礎(chǔ)合成材料的創(chuàng)新仍應(yīng)是中國石化“十四五”科技發(fā)展的重中之重。
我國的聚烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，已經(jīng)成為世界最大的生產(chǎn)和消費國，中國石化也已成為全球最大的生產(chǎn)商。“十四五”期間，我們進(jìn)口量比較大的聚烯烴彈性體、極性聚烯烴等也有望通過“從高壓到低壓聚合、從溶液到沉淀聚合”等顛覆性創(chuàng)新技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化和跨越式發(fā)展。另外，中國石化在己內(nèi)酰胺方面的創(chuàng)新成果有望使我們在尼龍技術(shù)方面實現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先；我們在聚酯及其結(jié)晶成核劑方面的技術(shù)積累有望使我們在PET工程塑料化方面取得突破；通過與國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的合作使我們有望在“聚合分離”和“聚丙烯木材”等方面取得顛覆性創(chuàng)新成果。
總之，借高分子材料第二次革命的契機(jī)，通過“十四五”期間的努力，中國石化有望實現(xiàn)跨越式發(fā)展，向世界領(lǐng)先的合成材料生產(chǎn)商邁進(jìn)。然而，將原創(chuàng)技術(shù)商業(yè)化比開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)更難，我們必須同時具有創(chuàng)新能力和活力，并對國內(nèi)外兩個市場進(jìn)行深入研究。如果說引進(jìn)技術(shù)相當(dāng)于培養(yǎng)一個少年，跟蹤創(chuàng)新相當(dāng)于收養(yǎng)一個嬰兒，開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)就是自己生養(yǎng)一個孩子，需要更大的投入，并且回報周期長，失敗風(fēng)險大，我們的管理理念和機(jī)制必須通過創(chuàng)新來適應(yīng)。相信只要我們堅持矢志不移的求索，一定會迎來中國石化合成材料的跨越式發(fā)展。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國石化已成為全球最大的高分子材料生產(chǎn)商，如何實現(xiàn)跨越式發(fā)展、超越目前的領(lǐng)跑者是我們必須認(rèn)真思考的問題。
一個領(lǐng)先公司應(yīng)該是一流公司中的佼佼者，必須擁有大批原創(chuàng)技術(shù)和產(chǎn)品。目前，能否在高分子材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，開發(fā)出有全球影響力的原創(chuàng)技術(shù)？如果有，機(jī)會在哪兒？我試圖從高分子材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史中找到答案，即以史為鑒探求中國石化合成材料跨越式發(fā)展的機(jī)遇。
從1953年至2000年，有8位高分子科學(xué)家獲得5次諾貝爾獎，高分子材料產(chǎn)業(yè)也在科學(xué)研究的推動下在1970年之前創(chuàng)造了聚合物世界，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化了的，包括聚乙烯、聚丙烯、PET、PVC和聚苯乙烯五大家族在內(nèi)的塑料、橡膠和纖維等數(shù)十種高分子材料，實現(xiàn)第一次高分子材料產(chǎn)業(yè)的革命。此后高分子科學(xué)和產(chǎn)業(yè)基本上沒有產(chǎn)生使人類受益的重大突破，并且海洋“塑料湯”對環(huán)境的破壞還在1997年被發(fā)現(xiàn)和報道，嚴(yán)重影響高分子材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國高分子材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)是在改革開放之后才開始揚帆的，錯過了參與第一次革命的契機(jī)。但是，高分子材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的第二次革命正在興起。這次革命將使高分子材料產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，為我們實現(xiàn)跨越式發(fā)展，成為領(lǐng)先的合成材料生產(chǎn)商提供機(jī)遇。高分子材料循環(huán)發(fā)展，包括“生物循環(huán)”和“技術(shù)循環(huán)”兩種模式。
“生物循環(huán)”是指可降解的生物基高分子材料在使用后降解為二氧化碳和水，再通過光合作用轉(zhuǎn)化為可制備高分子材料的生物質(zhì)。令人遺憾的是，相關(guān)材料的科學(xué)和技術(shù)問題尚未得到解決。聚乳酸等生物基高分子由于玻璃化溫度太高，只在堆肥條件下才可降解，無法大規(guī)模應(yīng)用；PBAT和PBST等低玻璃化溫度的材料可以在非堆肥條件下降解，但難以采用生物基單體制備，且力學(xué)性能差和成本高的問題使其應(yīng)用受到更大的限制。這些科學(xué)和技術(shù)的挑戰(zhàn)正是我們實現(xiàn)跨越式發(fā)展的機(jī)遇。中國石化在可降解高分子材料方面已進(jìn)行多年的研究，有一定技術(shù)積累，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)，爭取率先開發(fā)出性能優(yōu)異、在非堆肥條件下可降解的生物基高分子材料，成為該領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先者。
“技術(shù)循環(huán)”包括物理回用和化學(xué)回用兩個發(fā)展方向。目前已被廣泛應(yīng)用的是物理回用，該方法回收量不到高分子材料消費量的9%，需要開發(fā)新技術(shù)。這是我們在新材料和產(chǎn)品設(shè)計方面實現(xiàn)原始創(chuàng)新的機(jī)遇。我們已進(jìn)行多年的基礎(chǔ)研究，可以在這方面有所作為?；瘜W(xué)回用是將廢舊高分子材料降解為單體，再聚合成新的高分子材料，是高分子材料循環(huán)發(fā)展的未來?；瘜W(xué)回用主要包括兩個發(fā)展方向，高溫降解和催化降解。傳統(tǒng)高溫降解在800攝氏度以下進(jìn)行，只能得到油品，經(jīng)濟(jì)上不合理。催化降解可以在較低溫度下將高分子材料降解為單體，但反應(yīng)條件十分苛刻，遠(yuǎn)沒有達(dá)到可工業(yè)化的程度。我們發(fā)明的微波輔助熱解法在無氧化條件下可以將高分子材料加熱到1000攝氏度以上，使之在非催化條件下降解為單體，有很好的工業(yè)化前景。另外，催化技術(shù)是中國石化的優(yōu)勢領(lǐng)域，我們有望在廢舊高分子材料化學(xué)回收方面取得重大突破。一旦廢舊高分子材料化學(xué)回用取得突破性進(jìn)展，化石基高分子材料將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，中國石化在聚烯烴、尼龍、聚酯和橡膠等方面有望取得一批原創(chuàng)性發(fā)明，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。這些基礎(chǔ)合成材料的創(chuàng)新仍應(yīng)是中國石化“十四五”科技發(fā)展的重中之重。
我國的聚烯烴產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，已經(jīng)成為世界最大的生產(chǎn)和消費國，中國石化也已成為全球最大的生產(chǎn)商。“十四五”期間，我們進(jìn)口量比較大的聚烯烴彈性體、極性聚烯烴等也有望通過“從高壓到低壓聚合、從溶液到沉淀聚合”等顛覆性創(chuàng)新技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化和跨越式發(fā)展。另外，中國石化在己內(nèi)酰胺方面的創(chuàng)新成果有望使我們在尼龍技術(shù)方面實現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先；我們在聚酯及其結(jié)晶成核劑方面的技術(shù)積累有望使我們在PET工程塑料化方面取得突破；通過與國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的合作使我們有望在“聚合分離”和“聚丙烯木材”等方面取得顛覆性創(chuàng)新成果。
總之，借高分子材料第二次革命的契機(jī)，通過“十四五”期間的努力，中國石化有望實現(xiàn)跨越式發(fā)展，向世界領(lǐng)先的合成材料生產(chǎn)商邁進(jìn)。然而，將原創(chuàng)技術(shù)商業(yè)化比開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)更難，我們必須同時具有創(chuàng)新能力和活力，并對國內(nèi)外兩個市場進(jìn)行深入研究。如果說引進(jìn)技術(shù)相當(dāng)于培養(yǎng)一個少年，跟蹤創(chuàng)新相當(dāng)于收養(yǎng)一個嬰兒，開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)就是自己生養(yǎng)一個孩子，需要更大的投入，并且回報周期長，失敗風(fēng)險大，我們的管理理念和機(jī)制必須通過創(chuàng)新來適應(yīng)。相信只要我們堅持矢志不移的求索，一定會迎來中國石化合成材料的跨越式發(fā)展。
