我国工程塑料产业发展环境及技术创新特性探究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月7期   作者:李柳晶
[导读] 工程塑料是可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料,也是现代工业化生产中应用范围较广的一类塑料
        李柳晶
        南宁立诚企业管理有限公司  广西 南宁    530007

        摘要:工程塑料是可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料,也是现代工业化生产中应用范围较广的一类塑料。在我国工程塑料产业发展过程中,虽然整体进展较为突出,但仍然存在一些突出问题和技术短板。本文即以此为切入口,着重阐述了我国工程塑料产业发展环境的现况,同时分析了国内工程塑料产业技术创新的特性和走势,借此提出了个人建议与思考。
        关键词:工程塑料;产业环境;技术创新;科技研发;高端材料

        相比于传统金属材料,工程塑料的机械强度高、刚度更大,蠕变小,同时具有优异的耐热性、耐寒性和电绝缘性,可以在多个领域及行业应用中产生突出价值。尤其是汽车制造、电子电气、工程机械、装备制造、医疗、日常消费品等行业生产过程中,工程塑料可以部分替代金属材料。但考虑到工程塑料的生产条件相对苛刻,且造价成本更高,因此其综合产量不能与金属等量齐观。但在生态环境保护和节能减排的大背景下,工程塑料优异的环保性能使其作为一种工程结构替代材料的属性更为突出。我国是世界上最大的发展中国家,每年对工程塑料的需求量在快速增长。对当前我国工程塑料产业发展环境及技术创新等问题进行研判,无疑具备一定现实意义。
1 我国工程塑料产业的发展环境分析
        自本世纪初加入WTO以来,我国工业发展呈现良好态势,不同行业的材料需求也在发生显著改变。尤其是随着近年来我国经济发展进入新常态,面对构建新发展格局的现实考验,工业发展也在谋求全新变革。当前,我国工程塑料产业发展环境正发生显著改变,可以作如下概括:
1.1产业发展环境不断改善,技术能力日益增强
        工程塑料是工业生产重要的新型材料,在工业发展过程中具备功能性作用。我国工程塑料产业起步于本世纪初,整体发展速度加快,同时产能与产量快速增加,整体发展势头十分迅猛。从大环境来看,我国工程塑料产业发展环境不断改善,集中表现为产业链日益完善,技术能力水平不断增强。在“十二五”期间,我国业已形成了包含树脂合成、塑料改性与合金、助剂生产、塑机模具制造、加工应用等环节在内的一体化产业链,工程塑料产业发展格局更为健全。在“十三五”期间,国内工程塑料行业推进了区域型基地建设,包括江苏、浙江、上海及河南在内的工程塑料重点基地陆续开工建设,有的已经投入运营。
        随着我国工程塑料科研能力提升和创新力度的极大,产业化水平日益提高,应用能力与市场化水平不断改进,工程塑料的行业应用出现了全新特点。尤其是在汽车、电子电气、建筑行业中,工程塑料的应用更为普遍,经济效益更为突出。在推进“十四五”计划的未来,工程塑料整体环境将进一步改善,科技研发水平与资金投入能力也会得到增强,整体产业集群和创新能力将有较大程度的跃升。此外,随着社会性资本和力量加入到工程塑料产业中,整体产业发展环境和竞争态势将呈现全新特点,未来我国工程塑料的多元应用将展现更蓬勃的活力。在我国推进工业4.0与制造业强国建设进程中,工程塑料产业环境的改善将成为重要技术标志,未来发展动能将得到进一步释放。
1.2供需矛盾突出,工程塑料产业体系不完整
        虽然目前我国工程塑料整体产业发展水平不断提升,国内市场和发展环境得到有效扩充,但长久以来存在的原材料供应紧张、技术“卡脖子”、供需矛盾、产业配套体系不健全等问题,仍然困扰着工程塑料行业的可持续发展,同时给关联行业埋下了发展隐患。如,以聚酰胺、聚碳酸酯为代表的工程塑料在工业生产中属于核心材料之一,在汽车制造、医疗器械生产、建筑行业中有普遍应用。但我国聚酰胺、聚碳酸酯生产的关键原材料大多依赖国外进口,且随着需求量的增大,进口的比例也在显著提升。随着欧美国家对我国科技贸易打压程度的加剧,这种原材料“外向型依赖”的状况亟待改变。


        另外,工程塑料产业的发展面临突出供需矛盾,一些热点产业的工程塑料往往出现供不应求的局面,使得部分产业生产和发展受限,如何破解产能不足的问题已经成为行业关注的焦点。如,我国PBT塑料的消费量约以每年10%的速度增长,且平均年增长率将在未来数年达到12.1%,可见需求量之大。在产能不足、原材料受限与配套产业不体系不健全的背景下,对我国工程塑料发展环境进行客观审视,提出中长期战略规划与行动方案,已经迫在眉睫。
2 我国工程塑料产业的技术创新特性
        推动我国工程塑料产业的持续健康发展,塑造良好的产业发展环境,不仅需要国家层面的战略设计和政策扶持,也需要各类企业、单位和社会性力量的集体参与。其中,推动技术持续,开展技术研发,无疑独具现实意义。
2.1高端特种工程塑料产品技术研发成为热点
        从工程塑料产业技术创新的维度入手,推动高端特种工程塑料产品的技术研发,提升技术含量和创新水平,对我国现阶段和未来工业生产极具推动作用。尤其是特种尼龙工程塑料、聚酰亚胺塑料等,在多个工业门类应用中展现了良好性能,可与陶瓷、金属等材料配合使用,应用性能十分优异。高端特种工程塑料的技术研发将成为行业发展热点与趋势,主要依托材料学、分子结构实践创新推动,借此提升技术和工艺水平,提高产品性能。
        以聚酰亚胺塑料来说,进一步完善PI成型方法应用体系,对技术流程进行细化,从压缩模塑、浸渍、注塑、挤出、压铸、涂覆、流延、层合、发泡、传递模塑等环节入手,改进工艺水平,可以大幅度降低成本,提升产品生产效益。
2.2新能源汽车制造驱动工程塑料产业技术创新
        近年来,我国新能源汽车的快速发展使得工程塑料的产业化应用成为行业关注的焦点议题,尤其是新能源汽车生产制造中所需的高端材料很大一部分来自于工程塑料。因此,以新能源汽车产业化驱动工程塑料技术创新,推动工程塑料设计、研发、工艺质量改进,已经成为产业发展的重要趋向。
        如,聚酰胺材料具有良好机械性能、耐腐蚀性与耐磨性,且质量轻、强度较好,因此在新能源汽车制造中可用于轴承、齿轮、泵叶等部件的生产。为满足新能源汽车快速增长的材料需求,聚酰胺材料的技术创新要突出功能性属性,尤其是从合成纤维角度开展深度实验,优化材料性能,增强场景应用水平,不断丰富应用价值。
2.3高分子材料协同创新推动产业集群发展
        高分子材料的协同创新及产业集群发展是我国工程塑料产业发展的基本趋势,也是开展技术创新的重要基础。优质的高分子工程塑料在国内产业发展中应用广泛,其中最突出的代表就是特种尼龙塑料。为推进我国尼龙工程塑料的技术研发和科技创新,各方积极行动,力图破解原材料尽快限制和“卡脖子”问题。如,近年来我国科技人员积极投入特种尼龙材料研究工作,创新创造了包括尼龙1010、尼龙1012、尼龙1212、尼龙11/10T等在内的全新尼龙品种,部分技术抢占了国际尼龙行业制高点。
        另外,2018年11月,由各大企业、科研机构、部分高校联合成立的我国“特种尼龙工程塑料产业技术创新战略联盟”,集成各方力量,将建构产学研一体化平台,推进我国尼龙材料技术创新,努力培育长碳链特种尼龙新材料产业核心竞争力,助推全国长碳链特种尼龙新材料产业有序发展。
3 结语
        综上所言,我国工程塑料产业发展起步较晚,但发展速度很快,且市场需求不断提升。当前我国工程塑料产业环境可谓“喜忧参半”,既有旺盛的市场需求作为产业发展支撑,同时也存在关键原材料与核心工艺受限的突出问题,同时产业环境治理尚待提升。推动我国工程塑料产业技术创新和研发,要立足需求,明确市场定位,综合各方资源和力量,增强科研水平,确保我国工程塑料产业技术创新不断取得进展。
        
参考文献:
[1] 张丽. 我国工程塑料产业现状分析与发展建议[J].化工新型材料. 2018(12)
[2] 郭永峰. 工程塑料“飞入寻常百姓家”[J].石油知识. 2016(06)
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