中國(guó)工程院高分子材料創(chuàng)新研究與產(chǎn)業(yè)化高層論壇

由中國(guó)工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部與大連市人民政府聯(lián)合舉辦的“中國(guó)工程院高分子材料創(chuàng)新研究與產(chǎn)業(yè)化高層論壇”于2012年8月25～26日在大連國(guó)際金融會(huì)議中心隆重召開(kāi)。來(lái)自中國(guó)工程院和中國(guó)科學(xué)院的周 廉、曹湘洪、程耿東、楊玉良、屠海令、殷國(guó)茂、關(guān)興亞、曾蘇民、毛炳權(quán)、顧真安、胡永康、郭東明共12位院士出席了本次論壇。出席會(huì)議的還有國(guó)家自然科學(xué)基金委高分子學(xué)科主任董建華先生、大連市科協(xié)副主席楊立群先生，并有來(lái)自國(guó)內(nèi)高分子材料研究領(lǐng)域的40余家高校、科研及企事業(yè)單位的100余位專家、學(xué)者及工程技術(shù)人員。

會(huì)議由大連理工大學(xué)李楊教授主持。中國(guó)工程院周廉院士、中國(guó)工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部主任曹湘洪院士、大連市副市長(zhǎng)曲曉飛同志、大連理工大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)郭東明院士作了重要講話。

周 廉院士

周廉院士在開(kāi)幕式上介紹了籌備本次高層論壇的背景。作為2屆中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、1屆國(guó)際材聯(lián)主席，面對(duì)國(guó)內(nèi)高分子材料至今沒(méi)有形成從創(chuàng)新研究、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、投融資的全鏈體系的現(xiàn)狀，基于對(duì)國(guó)家材料領(lǐng)域的發(fā)展情結(jié)，發(fā)起了此次論壇動(dòng)議，希望以此為契機(jī)，將國(guó)內(nèi)高分子材料創(chuàng)新研究、市場(chǎng)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化、金融投資串起來(lái)。此項(xiàng)動(dòng)議得到了中國(guó)工程院及高分子材料學(xué)界各部門的大力支持。周廉院士說(shuō)，今天到會(huì)的除創(chuàng)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(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用專家。周廉院士倡議在論壇主題討論會(huì)中，商討在中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)下創(chuàng)建高分子材料二級(jí)學(xué)會(huì)，促進(jìn)我國(guó)高分子材料產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)做大。

曹湘洪院士

曹湘洪院士代表中國(guó)工程院化工、冶金與材料工程學(xué)部對(duì)到會(huì)的各位專家表示熱忱的歡迎，對(duì)主題報(bào)告人楊玉良院士及14位專題報(bào)告人表示衷心感謝。他指出，半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，尤其改革開(kāi)放30多年以來(lái)，我國(guó)高分子材料的生產(chǎn)技術(shù)已從進(jìn)口向自主開(kāi)發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)變，并在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、交通、國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)揮著其他材料無(wú)法替代的重要作用。通過(guò)理論和技術(shù)的創(chuàng)新，在個(gè)別領(lǐng)域甚至突破了國(guó)外技術(shù)關(guān)鍵，開(kāi)發(fā)出性能完全達(dá)到或超過(guò)國(guó)外產(chǎn)品的材料。但我國(guó)還不是高分子材料強(qiáng)國(guó)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中必須的一些高分子材料仍然依靠進(jìn)口，有的材料的生產(chǎn)加工設(shè)備也需要進(jìn)口，進(jìn)口還受到限制。我國(guó)的科技人員有責(zé)任，共同做強(qiáng)我國(guó)高分子材料產(chǎn)業(yè)。

曲曉飛副市長(zhǎng)

曹院士希望借此論壇召開(kāi)，匯聚我國(guó)高分子材料領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的專家、企業(yè)界及金融界的朋友，交流高分子材料的創(chuàng)新思路、方法和經(jīng)驗(yàn)，交流理論研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的成果，討論面向未來(lái)研究開(kāi)發(fā)的方向和目標(biāo)以及高分子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。曹院士指出，要將我國(guó)打造成高分子材料強(qiáng)國(guó)，必須堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究結(jié)合、高分子物理和高分子化學(xué)結(jié)合、高分子材料加工應(yīng)用技術(shù)與生產(chǎn)工程技術(shù)結(jié)合。他希望論壇從不同領(lǐng)域高分子材料創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的實(shí)踐中，總結(jié)共性的、值得大家高度重視的基本方法。

大連市副市長(zhǎng)曲曉飛同志在致辭中指出，本次論壇匯聚了高分子材料領(lǐng)域的航空航天、高速軌道交通、船舶、采油以及電子電氣等業(yè)界的專家學(xué)者，他希望以本次論壇作為新起點(diǎn)，架起大連與各位專家學(xué)者友好合作的新橋梁，他表示，將發(fā)揮地方政府與科研機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)高分子材料科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

郭東明院士

大連理工大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)郭東明院士在致辭中針對(duì)大連理工大學(xué)的學(xué)科建設(shè)及優(yōu)勢(shì)學(xué)科進(jìn)行了詳細(xì)地介紹。其中大連理工大學(xué)高分子材料系原是我國(guó)在高校中建立的第一個(gè)合成橡膠專業(yè)。1960年，應(yīng)圣康先生從前蘇聯(lián)學(xué)成回國(guó)后開(kāi)始招收碩士研究生。60多年來(lái)，堅(jiān)持以工為主、理工并重的原則，重視應(yīng)用基礎(chǔ)研究，強(qiáng)化高分子科學(xué)與其它學(xué)科的有機(jī)結(jié)合，逐步形成了教學(xué)、科研、生產(chǎn)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(huán)氧烷烴共聚物研究在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù)。蹇錫高教授的科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研制開(kāi)發(fā)的國(guó)際首創(chuàng)的系列新型雜環(huán)高性能工程塑料產(chǎn)業(yè)化成果突出，分別于2003年和2011年兩次榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。李楊教授，曾在燕山石化擔(dān)任多年的院長(zhǎng)，不僅具有很高的學(xué)術(shù)水平，更重要的是具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。2011年學(xué)?？蒲薪?jīng)費(fèi)突破10億元，其中國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1.6億?，F(xiàn)有9位院士，26位杰青。2011年2項(xiàng)牽頭項(xiàng)目獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)。

主題報(bào)告

高性能碳纖維相關(guān)的基礎(chǔ)理論問(wèn)題研究(復(fù)旦大學(xué)校長(zhǎng) 楊玉良院士)

“為什么需要理論”楊玉良院士以這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)了他的報(bào)告。他說(shuō)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(tǒng)的研究方法已經(jīng)不能達(dá)到預(yù)期的效果。

楊玉良院士

楊院士結(jié)合以往與喬金樑教授合作時(shí)，在解決BOPP，PPR，PE125和HIPP研究中積累的經(jīng)驗(yàn)，他認(rèn)為做材料必須與企業(yè)聯(lián)合，但同時(shí)不能沒(méi)有理論作指導(dǎo)。以碳纖維為例，2007年胡錦濤總書(shū)記一年內(nèi)為此材料做了6次批示，可見(jiàn)該材料的重要性。碳纖維生產(chǎn)工藝大致可分為聚合、紡絲、牽伸、整理、預(yù)氧化、環(huán)化、炭化等7個(gè)工藝段，每個(gè)工藝段至少需要調(diào)節(jié)2個(gè)參數(shù)，若每個(gè)參數(shù)試驗(yàn)3個(gè)點(diǎn)，則總的試驗(yàn)次數(shù)可達(dá)314～4.8×106次!如果每天做10個(gè)試驗(yàn)，總共大約需要花1 310年。冗長(zhǎng)的工藝路線，導(dǎo)致需要決定大量工藝參數(shù)，這些工藝參數(shù)間又不獨(dú)立。因此，繼續(xù)盲目試驗(yàn)沒(méi)有出路，必須有正確的理論指導(dǎo)。

楊院士從高性能碳纖維結(jié)構(gòu)要求出發(fā)，對(duì)以往材料存在缺陷即性能降低的觀點(diǎn)進(jìn)行了糾正。他認(rèn)為，材料缺陷不可避免，但關(guān)鍵是對(duì)其要進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制，并要利用缺陷。楊院士對(duì)高模量碳纖維和高強(qiáng)度碳纖維的晶格條紋圖進(jìn)行了對(duì)比，高模量碳纖維照片規(guī)整到缺陷幾乎沒(méi)有，但高強(qiáng)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(gòu)建一個(gè)石墨片，然后有意識(shí)地引進(jìn)一定濃度的缺陷，并且計(jì)算不同的缺陷類型和形狀，從而解釋了上述問(wèn)題，關(guān)鍵是對(duì)缺陷的控制。最后楊教授對(duì)微缺陷形成的可能機(jī)制及解決辦法，共聚單體的序列結(jié)構(gòu)及缺陷控制方案，紡絲頭的設(shè)計(jì)與出絲率和絲的直徑的離散度，紡絲過(guò)程的工藝條件理論設(shè)計(jì)，氧化、環(huán)化與碳化階段的工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，耦合反應(yīng)的流變學(xué)方程等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。理論研究可以實(shí)現(xiàn)科研從“必然王國(guó)”走向“自由王國(guó)”，可以按需要設(shè)計(jì)碳纖維!經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，在不改變工藝線路的情況下，只需略微細(xì)旦化一下T300 4.9 GPa的絲，可達(dá)到6.929 GPa，也即T1000。

專題報(bào)告

本次論壇共有14位國(guó)內(nèi)高分子材料各領(lǐng)域的專家及企業(yè)工程師作了精彩的專題報(bào)告。

報(bào)告人 單 位 報(bào)告題目蹇錫高 大連理工大學(xué) 高性能工程塑料創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化及工程應(yīng)用開(kāi)發(fā)進(jìn)展喬金樑 北京化工研究院 我國(guó)高分子材料產(chǎn)業(yè)概況及聚烯烴材料的技術(shù)創(chuàng)新王玉忠 四川大學(xué) 高分子材料的無(wú)鹵阻燃高性能化研究李 楊 大連理工大學(xué) 高性能功能化合成橡膠的創(chuàng)新及應(yīng)用孫 斌 中金佳成投資管理有限公司 化工新材料領(lǐng)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(chuàng)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(chuàng)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(shù)及產(chǎn)業(yè)化

續(xù)表

中國(guó)工程院化工冶金與材料工程學(xué)部副主任屠海令院士作了總結(jié)發(fā)言。他談到，材料科學(xué)的傳統(tǒng)研究方式是"炒菜式"，改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)材料科學(xué)的研究出現(xiàn)了比較大的變化，取得了很大的進(jìn)展，材料科學(xué)逐漸成為支撐其他領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué)之一。進(jìn)入21世紀(jì)后，世界各國(guó)都非常重視材料科學(xué)的發(fā)展。2011年美國(guó)奧巴馬宣布啟動(dòng)"先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系"計(jì)劃，其中的材料基因組計(jì)劃占有重要地位，目的是使材料從研發(fā)到應(yīng)用的時(shí)間縮短一倍，并且降低開(kāi)發(fā)成本?？梢灶A(yù)料未來(lái)材料研究將會(huì)發(fā)揮重要作用。

面對(duì)眾多新材料挑戰(zhàn)，材料人任重而道遠(yuǎn)。屠院士指出，高分子材料發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，學(xué)部將努力為廣大高分子材料研究人員做好服務(wù)，重視國(guó)家高分子人才隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)高分子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。最后，屠院士結(jié)合目前正在編制的國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)咨詢報(bào)告，希望廣大與會(huì)專家學(xué)者多提寶貴想法和建議，并將統(tǒng)一編制咨詢報(bào)告上報(bào)國(guó)務(wù)院。

主題討論會(huì)

2012年8月26日，在大連國(guó)際金融會(huì)議中心2樓1號(hào)會(huì)議室舉行了主題討論會(huì)。會(huì)議由大連理工大學(xué)李楊教授主持，共有50余位會(huì)議代表出席了本次討論會(huì)。中國(guó)工程院院士周廉教授、毛炳權(quán)教授出席討論會(huì)，并作重要講話。近20多位國(guó)內(nèi)高分子材料界的杰出青年、長(zhǎng)江學(xué)者、學(xué)術(shù)帶頭人在討論會(huì)上就各自研究領(lǐng)域暢所欲言、獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。討論會(huì)氣氛輕松熱烈，取得了預(yù)期的效果。

周廉院士總結(jié)了討論會(huì)形成的3點(diǎn)共識(shí):第一是形成了成立中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)“高分子材料委員會(huì)”的意向，希望借此推動(dòng)高分子材料國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流，培養(yǎng)人才。高分子材料也分為傳統(tǒng)材料和新材料，應(yīng)融合在大材料中的新材料版塊。第二是盡快組織籌建以應(yīng)用為龍頭、產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的戰(zhàn)略聯(lián)盟，主動(dòng)進(jìn)入國(guó)內(nèi)高端應(yīng)用領(lǐng)域，做戰(zhàn)略性研究，進(jìn)一步提升中國(guó)高分子材料研發(fā)水平、促進(jìn)中國(guó)高分子材料科研成果的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。第三是共建高分子材料共享平臺(tái)，建立通用材料數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

會(huì)議主辦及承辦單位將與會(huì)的16位大會(huì)報(bào)告人及16位主題討論會(huì)發(fā)言人的報(bào)告已匯編成冊(cè)，該報(bào)告集具有較強(qiáng)的前瞻性、實(shí)用性及很高的學(xué)術(shù)水平和參考價(jià)值。

(《中國(guó)材料進(jìn)展》雜志社 大連理工大學(xué))