中國工程院高分子材料創新研究與產業化高層論壇

中國工程院高分子材料創新研究與產業化高層論壇

由中國工程院化工、冶金與材料工程學部與大連市人民政府聯合舉辦的“中國工程院高分子材料創新研究與產業化高層論壇”于2012年8月25～26日在大連國際金融會議中心隆重召開。來自中國工程院和中國科學院的周 廉、曹湘洪、程耿東、楊玉良、屠海令、殷國茂、關興亞、曾蘇民、毛炳權、顧真安、胡永康、郭東明共12位院士出席了本次論壇。出席會議的還有國家自然科學基金委高分子學科主任董建華先生、大連市科協副主席楊立群先生，并有來自國內高分子材料研究領域的40余家高校、科研及企事業單位的100余位專家、學者及工程技術人員。

會議由大連理工大學李楊教授主持。中國工程院周廉院士、中國工程院化工、冶金與材料工程學部主任曹湘洪院士、大連市副市長曲曉飛同志、大連理工大學常務副校長郭東明院士作了重要講話。

周 廉院士

周廉院士在開幕式上介紹了籌備本次高層論壇的背景。作為2屆中國材料研究學會理事長、1屆國際材聯主席，面對國內高分子材料至今沒有形成從創新研究、產業化發展、投融資的全鏈體系的現狀，基于對國家材料領域的發展情結，發起了此次論壇動議，希望以此為契機，將國內高分子材料創新研究、市場應用、產業化、金融投資串起來。此項動議得到了中國工程院及高分子材料學界各部門的大力支持。周廉院士說，今天到會的除創新研究專家外，還包括703所、621所、軌道交通、船舶重工等海陸空各重點領域應用專家。周廉院士倡議在論壇主題討論會中，商討在中國材料研究學會下創建高分子材料二級學會，促進我國高分子材料產業做強做大。

曹湘洪院士

曹湘洪院士代表中國工程院化工、冶金與材料工程學部對到會的各位專家表示熱忱的歡迎，對主題報告人楊玉良院士及14位專題報告人表示衷心感謝。他指出，半個多世紀來，尤其改革開放30多年以來，我國高分子材料的生產技術已從進口向自主開發技術轉變，并在工業、農業、醫藥、交通、國防等領域發揮著其他材料無法替代的重要作用。通過理論和技術的創新，在個別領域甚至突破了國外技術關鍵，開發出性能完全達到或超過國外產品的材料。但我國還不是高分子材料強國，國民經濟和國防建設中必須的一些高分子材料仍然依靠進口，有的材料的生產加工設備也需要進口，進口還受到限制。我國的科技人員有責任，共同做強我國高分子材料產業。

曲曉飛副市長

曹院士希望借此論壇召開，匯聚我國高分子材料領域做出重大貢獻的專家、企業界及金融界的朋友，交流高分子材料的創新思路、方法和經驗，交流理論研究和技術開發的成果，討論面向未來研究開發的方向和目標以及高分子材料產業發展的戰略舉措。曹院士指出，要將我國打造成高分子材料強國，必須堅持產學研結合、基礎理論研究和應用研究結合、高分子物理和高分子化學結合、高分子材料加工應用技術與生產工程技術結合。他希望論壇從不同領域高分子材料創新開發的實踐中，總結共性的、值得大家高度重視的基本方法。

大連市副市長曲曉飛同志在致辭中指出，本次論壇匯聚了高分子材料領域的航空航天、高速軌道交通、船舶、采油以及電子電氣等業界的專家學者，他希望以本次論壇作為新起點，架起大連與各位專家學者友好合作的新橋梁，他表示，將發揮地方政府與科研機構協同創新優勢，為我國高分子材料科技創新與產業發展做出貢獻。

郭東明院士

大連理工大學常務副校長郭東明院士在致辭中針對大連理工大學的學科建設及優勢學科進行了詳細地介紹。其中大連理工大學高分子材料系原是我國在高校中建立的第一個合成橡膠專業。1960年，應圣康先生從前蘇聯學成回國后開始招收碩士研究生。60多年來，堅持以工為主、理工并重的原則，重視應用基礎研究，強化高分子科學與其它學科的有機結合，逐步形成了教學、科研、生產相配套的完整體系。其中陰離子聚合與合成橡膠/彈性體、縮合聚合與耐高溫工程塑料、配位聚合與二氧化碳/環氧烷烴共聚物研究在國內外享有盛譽。蹇錫高教授的科研創新團隊研制開發的國際首創的系列新型雜環高性能工程塑料產業化成果突出，分別于2003年和2011年兩次榮獲國家技術發明二等獎。李楊教授，曾在燕山石化擔任多年的院長，不僅具有很高的學術水平，更重要的是具有豐富的產業化經驗。2011年學校科研經費突破10億元，其中國家自然科學基金項目1.6億。現有9位院士，26位杰青。2011年2項牽頭項目獲國家自然科學獎。

主題報告

高性能碳纖維相關的基礎理論問題研究(復旦大學校長 楊玉良院士)

“為什么需要理論”楊玉良院士以這個問題展開了他的報告。他說以往材料的研究人員都在努力尋找各種各樣的配方，但隨著材料水平的不斷提高，傳統的研究方法已經不能達到預期的效果。

楊玉良院士

楊院士結合以往與喬金樑教授合作時，在解決BOPP，PPR，PE125和HIPP研究中積累的經驗，他認為做材料必須與企業聯合，但同時不能沒有理論作指導。以碳纖維為例，2007年胡錦濤總書記一年內為此材料做了6次批示，可見該材料的重要性。碳纖維生產工藝大致可分為聚合、紡絲、牽伸、整理、預氧化、環化、炭化等7個工藝段，每個工藝段至少需要調節2個參數，若每個參數試驗3個點，則總的試驗次數可達314～4.8×106次!如果每天做10個試驗，總共大約需要花1 310年。冗長的工藝路線，導致需要決定大量工藝參數，這些工藝參數間又不獨立。因此，繼續盲目試驗沒有出路，必須有正確的理論指導。

楊院士從高性能碳纖維結構要求出發，對以往材料存在缺陷即性能降低的觀點進行了糾正。他認為，材料缺陷不可避免，但關鍵是對其要進行設計與控制，并要利用缺陷。楊院士對高模量碳纖維和高強度碳纖維的晶格條紋圖進行了對比，高模量碳纖維照片規整到缺陷幾乎沒有，但高強度碳纖維的透視照片缺陷明顯。楊院士利用Monte Carlo模擬方法，構建一個石墨片，然后有意識地引進一定濃度的缺陷，并且計算不同的缺陷類型和形狀，從而解釋了上述問題，關鍵是對缺陷的控制。最后楊教授對微缺陷形成的可能機制及解決辦法，共聚單體的序列結構及缺陷控制方案，紡絲頭的設計與出絲率和絲的直徑的離散度，紡絲過程的工藝條件理論設計，氧化、環化與碳化階段的工藝參數設計，耦合反應的流變學方程等方面進行了詳細介紹。理論研究可以實現科研從“必然王國”走向“自由王國”，可以按需要設計碳纖維!經過理論計算，在不改變工藝線路的情況下，只需略微細旦化一下T300 4.9 GPa的絲，可達到6.929 GPa，也即T1000。

專題報告

本次論壇共有14位國內高分子材料各領域的專家及企業工程師作了精彩的專題報告。

報告人 單 位 報告題目蹇錫高 大連理工大學 高性能工程塑料創新、產業化及工程應用開發進展喬金樑 北京化工研究院 我國高分子材料產業概況及聚烯烴材料的技術創新王玉忠 四川大學 高分子材料的無鹵阻燃高性能化研究李 楊 大連理工大學 高性能功能化合成橡膠的創新及應用孫 斌 中金佳成投資管理有限公司 化工新材料領域的PE/VE投資趙云峰 航天材料工藝研究所 高分子材料在航天的創新和需要王智勇 北京航空材料研究院 高分子材料在航空的創新和需求張建春 總后勤部軍需裝備研究所 電子束輻照聚酯纖維阻燃抗熔融技術及產業化

續表

中國工程院化工冶金與材料工程學部副主任屠海令院士作了總結發言。他談到，材料科學的傳統研究方式是"炒菜式"，改革開放以來，我國材料科學的研究出現了比較大的變化，取得了很大的進展，材料科學逐漸成為支撐其他領域發展的基礎科學之一。進入21世紀后，世界各國都非常重視材料科學的發展。2011年美國奧巴馬宣布啟動"先進制造業伙伴關系"計劃，其中的材料基因組計劃占有重要地位，目的是使材料從研發到應用的時間縮短一倍，并且降低開發成本。可以預料未來材料研究將會發揮重要作用。

面對眾多新材料挑戰，材料人任重而道遠。屠院士指出，高分子材料發展的時代已經來臨，學部將努力為廣大高分子材料研究人員做好服務，重視國家高分子人才隊伍建設，促進高分子產業發展。最后，屠院士結合目前正在編制的國家戰略性新興產業咨詢報告，希望廣大與會專家學者多提寶貴想法和建議，并將統一編制咨詢報告上報國務院。

主題討論會

2012年8月26日，在大連國際金融會議中心2樓1號會議室舉行了主題討論會。會議由大連理工大學李楊教授主持，共有50余位會議代表出席了本次討論會。中國工程院院士周廉教授、毛炳權教授出席討論會，并作重要講話。近20多位國內高分子材料界的杰出青年、長江學者、學術帶頭人在討論會上就各自研究領域暢所欲言、獻計獻策。討論會氣氛輕松熱烈，取得了預期的效果。

周廉院士總結了討論會形成的3點共識:第一是形成了成立中國材料研究學會“高分子材料委員會”的意向，希望借此推動高分子材料國內外學術交流，培養人才。高分子材料也分為傳統材料和新材料，應融合在大材料中的新材料版塊。第二是盡快組織籌建以應用為龍頭、產學研用相結合的戰略聯盟，主動進入國內高端應用領域，做戰略性研究，進一步提升中國高分子材料研發水平、促進中國高分子材料科研成果的產業化進程。第三是共建高分子材料共享平臺，建立通用材料數據庫，實現資源共享。

會議主辦及承辦單位將與會的16位大會報告人及16位主題討論會發言人的報告已匯編成冊，該報告集具有較強的前瞻性、實用性及很高的學術水平和參考價值。

(《中國材料進展》雜志社 大連理工大學)