○ 文/本刊特約記者 蔣連家

新型非茂金屬催化劑將使聚烯烴實(shí)現(xiàn)由仿制到創(chuàng)造的跨越，對(duì)解決塑料產(chǎn)能過(guò)剩具有重大意義。

有這樣一種塑料纖維，用手扯不斷，能制成高韌性警用手套、高強(qiáng)度降落傘、超級(jí)抗磨損塑料管道。這種神奇的材料是用一種新的催化劑開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的。它就是非茂金屬催化劑，我國(guó)自主研發(fā)的第一種新型催化劑。

上世紀(jì)90年代中期，因?yàn)槭苤朴谖鞣酱呋瘎┖诵募夹g(shù)制約，中國(guó)科學(xué)院5名院士聯(lián)名上書，倡議中國(guó)與國(guó)外同步開(kāi)發(fā)新型非茂金屬催化劑，引起了業(yè)界共鳴。在這樣的背景下，揚(yáng)子石化在李傳峰博士主持下開(kāi)始研究和開(kāi)發(fā)非茂金屬催化劑。這被列為“十五”、“十一五”、“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃。日前，記者就這一催化劑的開(kāi)發(fā)采訪了李傳峰博士。

石化發(fā)展需核心技術(shù)

本刊特約記者：李博士您好！目前非茂金屬催化劑開(kāi)發(fā)進(jìn)展如何？

李傳峰：中國(guó)石油化工的快速發(fā)展起步于引進(jìn)技術(shù)，包括催化劑。這些催化劑包含著高額專利費(fèi)，使我們的產(chǎn)品成本居高不下。我國(guó)的煉化企業(yè)從建成投產(chǎn)相當(dāng)一段時(shí)間都靠進(jìn)口催化劑生產(chǎn)，深切感受到核心技術(shù)對(duì)石化企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的制約。

在得到國(guó)際上開(kāi)始開(kāi)發(fā)非茂金屬催化劑的信息后，因?yàn)樵菏亢粲?，我們開(kāi)始與國(guó)外同步介入這一課題研究。該課題被列為國(guó)家“863”計(jì)劃和十五”、“十一五”、“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃。十余年后，我們自主設(shè)計(jì)和建成了國(guó)內(nèi)首套2噸/年負(fù)載型非茂金屬催化劑制備中試裝置，并成功制備和生產(chǎn)出滿足指標(biāo)要求的百公斤級(jí)催化劑樣品。同時(shí)，參與建成300L乙烯淤漿聚合模試裝置和15kg/h連續(xù)法乙烯氣相聚合中試裝置。應(yīng)用中試裝置批量制備的催化劑在淤漿聚合工業(yè)裝置上進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)，成功地開(kāi)發(fā)出交聯(lián)聚乙烯專用料（PEX）和超高分子量聚乙烯專用料（UHMWPE）。PEX及其過(guò)氧化交聯(lián)后管材性能優(yōu)良，經(jīng)多個(gè)廠家多次應(yīng)用試驗(yàn)表明，PEX基本性能與進(jìn)口料相當(dāng)，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能更為優(yōu)良。

●新型催化劑的成功研發(fā),承載著科研人員的心血與汗水。 供圖/揚(yáng)子石化宣傳部

本刊特約記者：與國(guó)外同行相比，我國(guó)的非茂金屬催化劑研發(fā)處于什么水平？

李傳峰：十年磨一劍。這一課題我們與國(guó)外同時(shí)起步，也一直跟蹤國(guó)際同行的研究進(jìn)展，大家都在探索中前進(jìn)。目前，我們這一科研項(xiàng)目與國(guó)際最新技術(shù)相比處于同步水平，在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。截至目前，科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利105項(xiàng)、涉外專利9項(xiàng)，已授權(quán)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利43項(xiàng)、國(guó)外專利12項(xiàng)。

助力新品開(kāi)發(fā)

本刊特約記者：目前我國(guó)塑料市場(chǎng)產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重，但每年還要大量進(jìn)口高端塑料。研發(fā)非茂金屬催化劑對(duì)解決這種困局有什么意義？

李傳峰：產(chǎn)能爆發(fā)式增長(zhǎng)使國(guó)內(nèi)聚烯烴產(chǎn)品市場(chǎng)漸顯飽和之態(tài)，并在西方國(guó)家經(jīng)濟(jì)衰退、出口增速回落之后迅速顯現(xiàn)。聚烯烴這種從前的效益支柱，2012年開(kāi)始全行業(yè)虧損。國(guó)內(nèi)聚烯烴市場(chǎng)出現(xiàn)了通用產(chǎn)品過(guò)剩、高性能產(chǎn)品短缺的新常態(tài)。美國(guó)頁(yè)巖氣、中東石油伴生氣、國(guó)內(nèi)煤制乙烯等低成本資源形成產(chǎn)能，將使目前以石油為原料的聚烯烴產(chǎn)品生存更加艱難。

國(guó)內(nèi)塑料市場(chǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一方面通用塑料嚴(yán)重過(guò)剩，另一方面高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。過(guò)剩最主要原因是同質(zhì)化，也就是同類產(chǎn)品國(guó)內(nèi)有多個(gè)廠家生產(chǎn)。比如管材料國(guó)內(nèi)很多廠家在生產(chǎn)，已經(jīng)能滿足需要，但產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證不如國(guó)外大公司規(guī)范，消費(fèi)者還是更容易接受進(jìn)口產(chǎn)品。

可以說(shuō)，開(kāi)發(fā)塑料新功能，生產(chǎn)高附加值高精尖產(chǎn)品，是克服虧損局面的最佳選擇。

本刊特約記者：據(jù)我所知，生產(chǎn)高端塑料的關(guān)鍵是催化劑。

李傳峰：對(duì)，開(kāi)發(fā)塑料新產(chǎn)品的關(guān)鍵是催化劑。目前國(guó)內(nèi)使用的絕大部分高端催化劑已經(jīng)被國(guó)外公司專利全部覆蓋，生產(chǎn)高端產(chǎn)品的催化劑制備技術(shù)被視作核心技術(shù)從不輕易向外轉(zhuǎn)讓。這成為進(jìn)口高端塑料壟斷國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的根本原因。這也是我們同國(guó)外同步開(kāi)發(fā)新型非茂金屬催化劑的原因。

本刊特約記者：新型催化劑對(duì)國(guó)內(nèi)聚烯烴產(chǎn)業(yè)會(huì)有什么影響？

李傳峰：我們對(duì)新型催化劑技術(shù)抱有很高期望，非茂金屬催化劑研究成果已顯示出多種應(yīng)用潛力。如以非茂金屬催化劑技術(shù)做平臺(tái)，可有效改善國(guó)內(nèi)聚烯烴產(chǎn)業(yè)中低端化和同質(zhì)化格局，形成包括催化劑、聚合工藝及高性能聚烯烴樹(shù)脂產(chǎn)品開(kāi)發(fā)在內(nèi)的一系列非茂金屬聚烯烴催化劑技術(shù)，提高我國(guó)聚烯烴品種檔次，改善國(guó)內(nèi)聚烯烴產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使之向多樣化、系列化、專用化、高性能化的方向發(fā)展。新的催化劑體系將使我國(guó)聚烯烴產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)由仿制產(chǎn)品到創(chuàng)造產(chǎn)品的跨越。這一創(chuàng)新形成了國(guó)內(nèi)聚烯烴產(chǎn)品由仿造到創(chuàng)造新時(shí)代的潛力。

本刊特約記者：新型催化劑是否形成了實(shí)用能力？

李傳峰：我們應(yīng)用非茂金屬催化劑已經(jīng)有多個(gè)產(chǎn)品形成了工業(yè)生產(chǎn)。其中，超高分子量聚乙烯新產(chǎn)品成功開(kāi)發(fā)顯示了這一技術(shù)平臺(tái)的活力，是這一新型催化劑的頭胎子。

超高分子量聚乙烯是一種線型結(jié)構(gòu)的熱塑性工程塑料，具有韌性、高耐磨性、抗應(yīng)力開(kāi)裂性、耐沖擊性等優(yōu)異綜合性能，應(yīng)用于抗沖、減振、防彈、抗疲勞、耐磨、減磨、減阻、防黏等場(chǎng)合。我國(guó)是世界上第四個(gè)掌握超高分子量纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)的國(guó)家。這種纖維在防彈、吸能、高強(qiáng)力繩纜、安保紡織品、工程加固、信息、新能源、醫(yī)療、體育休閑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球生產(chǎn)超高分子量聚乙烯的廠家約20家，總產(chǎn)能約22萬(wàn)噸/年。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力已位于世界第三位，但仍有3萬(wàn)噸的需求需通過(guò)進(jìn)口來(lái)滿足。

政府在推動(dòng)

本刊特約記者：新型聚烯烴材料前景怎么樣？

李傳峰：國(guó)家對(duì)新型材料一直采取政策鼓勵(lì)。這方面在民用建筑推行塑料管是一個(gè)成功的例證。10年前，建設(shè)部一個(gè)民用建筑淘汰鍍鋅管的法令，讓無(wú)規(guī)共聚聚丙烯（PPRPPB）迅速產(chǎn)業(yè)化，造就了今天數(shù)百萬(wàn)噸管材料大市場(chǎng)。民用建筑、市政工程、輸氣、輸煤，都用上了多種形態(tài)、多種規(guī)格的塑料管材。

本刊特約記者：也就是說(shuō)，非茂金屬催化劑延生產(chǎn)品受到國(guó)家鼓勵(lì)嗎？

李傳峰：是的。

2013年2月16日國(guó)家發(fā)改委公布的《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于修改<產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）>有關(guān)條款的決定》修正（第 21 號(hào)令），鼓勵(lì)新型塑料建材（高氣密性節(jié)能塑料窗、大口徑排水排污管道、抗沖擊改性聚氯乙烯管、地源熱泵系統(tǒng)用聚乙烯管、非開(kāi)挖用塑料管材、復(fù)合塑料管材、塑料檢查井)；防滲土工膜；塑木復(fù)合材料和分子量≥200萬(wàn)的超高分子量聚乙烯管材及板材生產(chǎn)。這道政府令為超高分子量聚乙烯開(kāi)出了一張嶄新的市場(chǎng)通行證。

政府令明顯顯示，國(guó)家和行業(yè)支持的重點(diǎn)是具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)、能夠影響到產(chǎn)業(yè)調(diào)整和升級(jí)的高技術(shù)產(chǎn)品。我們非茂金屬催化劑具有生產(chǎn)包括超高分子量聚乙烯等特異性聚烯烴產(chǎn)品的潛力，延生的高性能材料受到國(guó)家政策鼓勵(lì)，擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將擁有先機(jī)，首先形成批量能力，滿足市場(chǎng)需求，推動(dòng)包括在紡織產(chǎn)業(yè)等升級(jí)技術(shù)改造，展現(xiàn)中國(guó)從塑料生產(chǎn)大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的光明前景。