氟塑料如何实现有“氟”共享?
近几年,国内主要的氟塑企业的研发费用每年都在增长,到2023年,每年的研发费用将超过4.5%。但目前国内氟塑料产品同质化严重,市场竞争力弱,利润率低,应用范围有限。聚三氟氯乙烯(Polyfluorofluoroethylene, PCTFE)的问世90年,恰逢这一年。在过去的一百多年里,我们已经是生产和销售氟塑产品的国家。氟塑业的前途在哪里,怎样才能真正做到与“氟”同享?
瞄准高附加值领域
“氟塑料是一种用途广泛的工业。”目前国内四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚全氟乙烯-聚全氟乙丙烯(FEP)的生产规模虽不到40万吨,但所生产的氟塑产品却在国民经济、国防等多个领域得到了广泛的应用。 从萤石矿到氟化氢,再到含氟高分子、含氟精细化学品等,由于产品的深加工,其附加值也呈几何倍数上升。“最有价值的是中间品和下游。”他表示,要想在激烈的市场竞争中取胜,就必须把产业链延伸到下游应用领域。
以PTFE膜材料为例,长久以来,PCB多层板中所用的PTFE基黏结片材料几乎一直被国外公司垄断,每平方米价格高达数百元人民币,是通用膜材的10到20倍。国内企业的PTFE产品却多半集中应用在密封、服装、水处理等领域。而实际上PTFE拥有聚合物中最低的介电损耗,非常适合在高频通信领域应用。
“氟塑产业结构升级的重要方向就是做好布局优化,找好发力点。”沈佳斌表示,“特别要紧扣新能源、电子通讯、医疗健康、航空航天等新兴产业和未来产业发展趋势,加强产业链间的整合联动,不断推动氟塑产品朝着高值化和高端化方向发展。”
重视基础理论研究
“氟塑料行业相对小众且应用领域特殊,部分市场被进口产品长期垄断,相关技术信息极少公开报道。这方面的技术我们等不来,要不来,只能靠自己。
国内氟塑料企业的研发投入近年来逐年增加。东岳、晨光、三爱富、中化蓝天等公司2023年的研发投入占比均达到4.5%以上。2022年公开的氟塑料相关国内专利约2000件,较2002年增加了近10倍,其中约七成来自企业。
但他指出,整个行业基础理论发展相对滞后的问题不容忽视。科学理论上没有新发现、新发展,将导致企业在技术上缺乏原始创新的根基,很难形成具有前瞻性、变革性、颠覆性的技术突破,更难以转化成下一轮创新的知识积累。
“像我们团队在定向研发一种PVDF黏结剂改性技术后,继续围绕相关基础科学问题开展研究,发展了氟聚合物加工改性和杂化复合理论,又基于该理论研发了一系列粒子填充PTFE复合膜制品,最高粒子填充量达到60%时膜材仍可连续成型,强度达到20MPa以上,介电损耗不足0.001。”
良好的企业形象是氟塑料工业健康发展的关键。含氟塑料由于其优良的性能,已被广泛地应用于多个行业,然而,人们对其“谈氟色变”的担心与疑虑依然挥之不去。
要打消公众对氟化物物质的疑虑,还需行业与学术界的共同努力。从生产到生产,再到回收利用,都要重视“三废”的产生。“这一方面,我们需要加大政策的指导,制定出相应的产业标准,制定相应的排放标准。另一方面,如何提高含氟化合物的利用率,也是一个亟待解决的问题,这是一种很好的策略。
“以 PCTFE产品为例,一根 PCTFE棒材,取决于成品的外形和大小,其废料量最多可达到10%。PCTFE是一种非常昂贵的材料,其废料价值越小,生产成本也就越低,提升它的综合利用率不仅有助于企业降低成本,还能降低固体废弃物的排放量。”他继续说道,“而含氟聚合物的回收,既是为了保护环境,也是为了降低成本。”
含氟塑料因其对环境的稳定作用而备受关注,因此,如何有效地处理含氟塑料的资源化是促进该产业可持续发展的一个重要方向。他说,在当前整个社会都要走绿色、低碳的道路上,走“绿色发展”之路,走可持续发展之路,已成为当今世界氟化学工业发展的必然趋势。