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《中國(guó)制造2025》圍繞經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全重大需求,選擇10大優(yōu)勢(shì)和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)作為突破點(diǎn),力爭(zhēng)到2025年達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先地位或國(guó)際先進(jìn)水平。十大重點(diǎn)領(lǐng)域是:新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車(chē)、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。
2 X1 m0 [# ]& z3 \4 ?, ^為指明十大重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展重點(diǎn),引導(dǎo)企業(yè)的創(chuàng)新活動(dòng),國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)特組織編制了【《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖】,其中提到與高分子材料直接相關(guān)的項(xiàng)目如下:: _" |9 V/ R7 I5 G: O) d
/ `5 I) h: i7 J1、降低船體摩擦阻力涂料7 x b) G- ?# j" F
$ a! R0 o9 o$ I8 A4 d
重點(diǎn)突破新型高性能降阻涂料技術(shù)、船底空氣潤(rùn)滑降阻技術(shù)等。
$ f" ~3 r8 V3 [! ?# e7 T" I; A6 R$ G/ B. b9 t, o4 y
2、低溫材料與防寒設(shè)備
) J6 Q& }* c8 C8 c0 l1 z/ v, N! O/ c9 N" j0 Y1 x! o
重點(diǎn)開(kāi)展適用于極地航行船舶的低溫材料、泵、閥件等核心液壓元件低溫啟動(dòng)和密封技術(shù)研發(fā)。
9 F. }; v& e) ~6 X9 l2 r& @( e' j0 |& U% Z+ l" ]
3、輕量化車(chē)身
( ~) K$ K, D, s) X- r4 [, y, O6 R9 s: a' ]6 M( c
實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料/混合材料技術(shù)突破,降低成本,在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用率達(dá)到30%,自主率超過(guò)50%。
: P* v4 \" J6 \( U8 }* X' k/ \# V* W3 Q$ V$ T) H. G7 X
4、高性能聚烯烴材料2 C+ x# p" Q3 t) B2 T1 u8 w
" K3 ?( J \& I7 u2 D7 ?9 l+ T
突破高熔融指數(shù)聚丙烯、超高分子量聚乙烯、發(fā)泡聚丙烯、聚丁烯-1(PB)等工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。
6 H, J; ~* o, o2 d5 w5 s+ \
: Y, B" M7 x. T% K8 |6 d9 c! l+ z5、聚氨酯樹(shù)脂
; \- t. g7 m5 X* @
: a) Y) _6 L) d( d重點(diǎn)發(fā)展環(huán)保型聚氨脂材料如水性聚氨酯材料,加快發(fā)展脂肪族異氰酸酯等原料。# ]+ |8 z4 v; Y# [0 n
6 \$ f, _4 b7 R8 N l9 P8 z6、氟硅樹(shù)脂- U1 J' M. Z- j- F* h, W& K
+ F# |7 W1 ]+ z% k5 D
重點(diǎn)發(fā)展聚偏氟乙烯、PET、其它氟樹(shù)脂以及硅樹(shù)脂、硅油等。
: Y* ` z) R+ O r& S4 E& Y- ?- q/ I8 s* d8 q" W
7、特種合成橡膠
1 U. U1 s: l, i0 S
@: ~2 o& f. f5 Y重點(diǎn)發(fā)展異戊橡膠并配套發(fā)展異丁烯合成異戊二烯;發(fā)展硅橡膠、溶聚丁苯橡膠和稀土順丁橡膠;發(fā)展鹵化丁基、氫華丁腈等具有特殊性能的橡膠等。1 k$ Q; h1 [* b9 [
* x8 n& |4 Z; e" R& T3 A
8、生物基合成材料) \9 B6 N6 a: W$ E; H
8 Y( T9 w5 n/ K$ U. \, ]' m# g3 n% U
重點(diǎn)突破生物基橡膠合成技術(shù),生物基芳烴合成技術(shù),生物基尼龍制備關(guān)鍵技術(shù),新型生物基增塑劑合成及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù),生物基聚氨酯制備關(guān)鍵技術(shù),生物基聚酯制備關(guān)鍵技術(shù),生物法制備基礎(chǔ)化工原料關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)等。/ x: z! Z i+ ~/ {/ C/ y
k. `" E, V6 _. M
9、生物基輕工材料% s- ~1 h; A7 \
; o! _3 E, T) [% r
重點(diǎn)發(fā)展聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚對(duì)苯二甲酸二元醇酯(PET、PTT)、聚羥基烷酸(PHA)、聚酰胺(PA)等產(chǎn)品。 PLA關(guān)鍵單體L-乳酸和D-乳酸的光學(xué)純度達(dá)99.9%以上,成本下降20% BS關(guān)鍵單體生物基丁二酸、1,4-丁二醇提高生物轉(zhuǎn)化率達(dá) 5-10% TT關(guān)鍵單體1,3-丙二醇以木薯淀粉、甘油等非糧原料發(fā)酵生產(chǎn),PTT纖維聚合紡絲實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化 A關(guān)鍵單體戊二胺硫酸鹽成品純度高于 99%,成本下降20%。
+ L& e% M5 G) Z* R7 |9 }- s$ g ~5 o" O/ N4 k
10、特種工程塑料/ C) D% G3 |' o" ~) m. a2 f
* ?; R4 H$ X6 b' p u# i; ]重點(diǎn)發(fā)展基于熱塑性聚酰亞胺(PI)工程塑料樹(shù)脂、雜萘聯(lián)苯型聚醚砜酮共聚樹(shù)脂(PPESK)、高端氟塑料的加工成型的特種纖維、過(guò)濾材料、耐高溫功能膜、高性能樹(shù)脂基復(fù)合材料、耐高溫絕緣材料、耐高溫功能涂料、耐高溫特種膠粘劑。熱塑性聚酰亞胺工程塑料樹(shù)脂,粘度 0.38dL/g,Tg=230-310℃,Td5%>500℃,拉伸強(qiáng)度>100MPa,彎曲強(qiáng)度>150MP,成本<15萬(wàn) /噸;雜萘聯(lián)苯型聚醚砜酮共聚樹(shù)脂,Tg=263-305℃,拉伸強(qiáng)度90-122MPa,拉伸模量2.4-3.8GPa,體積電阻率 3.8-4.8×1016Ω•cm,成本降低到PEEK的50-70%。高端氟塑料主要性能指標(biāo):超純氟塑料制品:PTFE固體表現(xiàn)密度 SSG≤2.147g/cm3,PTFE樹(shù)脂拉伸強(qiáng)度>28MPa,伸長(zhǎng)率>350%,絕緣強(qiáng)度>3.5KV/mil。滿足SEMI標(biāo)準(zhǔn)中C12的要求;耐高低溫氟材料功能膜、特種氟纖維及過(guò)濾產(chǎn)品:滿足高端環(huán)保要求,PTFE樹(shù)脂要求壓縮比>3000,拉伸強(qiáng)度>28MPa,伸長(zhǎng)率>360%;油氣及化工流體輸送用泵、閥門(mén)及管道用PVDF樹(shù)脂要求密度1.75-1.77g/cm3,熔指 0.5-2.0g/10min,熔點(diǎn)156-165℃,熱分解溫度≥390℃,含水率≤0.10%,玻璃化溫度≤-35℃,脆化溫度≤-62℃。# p4 d& ^2 Q9 h
2 L$ ~* ^$ o7 L' h& I$ m11、先進(jìn)紡織材料
2 K% x' i$ x" W4 E" c+ }/ C. b
7 J4 G$ h: v1 a a) e# X(1)高端產(chǎn)業(yè)用紡織品; N. r* s! {3 j. I' ?5 t" Q
2020年實(shí)現(xiàn)可吸收縫合線、血液透析材料的自主產(chǎn)業(yè)化,部分替代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品;滿足熱、生化、靜電、輻射等功能防護(hù)要求;高溫過(guò)濾、水過(guò)濾產(chǎn)品性能滿足各應(yīng)用領(lǐng)域要求;土工材料滿足復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境施工要求。2025年,滿足多功能復(fù)合防護(hù)要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、舒適和部分智能化,過(guò)濾產(chǎn)品壽命和穩(wěn)定性進(jìn)一步提升,實(shí)現(xiàn)低成本應(yīng)用和智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能結(jié)合。
; g2 L8 B( h! z7 ?* k& e4 ?
+ N% E+ t' h5 h(2)功能紡織新材料
* r$ r Z; Z5 _3 x, n2020年,阻燃極限氧指數(shù)﹥32,無(wú)熔滴,滴水?dāng)U散時(shí)間﹤1s,能耗降低20%。2025年高端產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)自給。4 I& M" V4 @% q' d8 s% }. c
" x1 r$ w! Q1 h7 x
(3)生物基化學(xué)纖維
2 D9 `( t) o3 ?$ j7 y2020年P(guān)TT纖維原料1,3-丙二醇純度大于99.5%,成本控制在1.5萬(wàn)元/噸以下;聚乳酸耐熱溫度≥110℃,單體純度≥99.9%,PLA纖維斷裂強(qiáng)度大于3.5g/d,斷裂伸長(zhǎng)30%-35%。2025年P(guān)LA纖維生產(chǎn)成本接近PET生產(chǎn)成本。 c! p/ k: V! `5 q$ b
! F: P: g9 t# ]% w y: g- K& G
12、高性能分離膜材料! l% G' M( Y" M$ T
/ V# G2 B6 u+ _2 u% } [8 P(1)海水淡化反滲透膜產(chǎn)品9 c: Y* k& X" W8 `- d( B. Q
脫鹽率大于99.8%,水通量提高30%,海水淡化工程達(dá)到200萬(wàn)噸/日,裝備國(guó)產(chǎn)化率大于80%。" K+ P6 E# I2 F% Y; ~ z& K
+ t7 I2 {- N c(2)陶瓷膜產(chǎn)品
6 r+ f3 f1 }6 A S9 R p) f8 B裝填密度超過(guò)300m2/m3,成本下降20%,需求量達(dá)到20萬(wàn)m2,突破低溫共燒結(jié)技術(shù),形成氣升式膜分離裝備,能耗下降30%。8 }& O: X3 V7 v
2 @/ A( ~* Y5 D- I2 b, _6 S
(3)離子交換膜產(chǎn)品$ n3 @8 Q$ d! K8 G
膜性能提高20%,氯堿工業(yè)應(yīng)用超過(guò)1000萬(wàn)噸規(guī)模,突破全膜法氯堿生產(chǎn)新技術(shù)和成套裝置。- ?. E. W1 _' K" V; E5 x, l
- i" r8 ?; A3 m(4)中空纖維膜產(chǎn)品
& T! v9 ~" {9 M5 z/ K2 c |在自來(lái)水生產(chǎn)、污水處理等領(lǐng)域應(yīng)用超過(guò)1000萬(wàn)噸/日,膜面積超過(guò)2000萬(wàn)m2。
" J+ ~/ B) K1 [$ i) b- p: W3 D+ x: g( t+ j# a
(5)滲透汽化膜產(chǎn)品$ }3 x3 g# j8 Z, }! \4 h
滲透通量提高20%,膜面積達(dá)到10萬(wàn)m2,突破大型膜組器和膜集成應(yīng)用技術(shù),推廣應(yīng)用規(guī)模超過(guò)百萬(wàn)噸溶劑脫水和回收,節(jié)能30%以上。5 Z7 d3 @& k& _0 e1 D2 d6 {
8 P; R8 T$ f. q& X; a& g9 @13、高性能纖維及復(fù)合材料
0 ?6 o8 `1 @$ o5 D
+ R7 E8 U% B, a o) S(1)高性能碳纖維及其復(fù)合材料: A" E( [- x: T5 W' C! a
2020年國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級(jí),實(shí)現(xiàn)在汽車(chē)、高技術(shù)輪船等領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用;2025年,國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)中模、高模高強(qiáng)碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級(jí);力爭(zhēng)在2025年前,結(jié)合國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的研發(fā)進(jìn)程,航空用碳纖維復(fù)合材料部分關(guān)鍵部件取得CAAC/FAA/EASA等適航認(rèn)證。碳纖維(T800級(jí))拉伸強(qiáng)度≥5.8GPa,CV≤4%,拉伸模量294GPa,CV≤4%。
' R! h9 s4 L6 w4 w+ { x$ w$ ~! r/ G3 C1 I" d E2 c4 N8 d
(2)高性能對(duì)位芳綸纖維及其復(fù)合材料2 q# u; U) o$ d, A) y3 t
2025年國(guó)產(chǎn)對(duì)位芳綸纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級(jí)。
5 }( c, T% ~9 A/ o& p建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的高性能纖維材料技術(shù)體系,攻克系列化高性能纖維高效制備產(chǎn)業(yè)化技術(shù),開(kāi)展與國(guó)產(chǎn)高性能纖維相匹配的復(fù)合材料基體材料、設(shè)計(jì)技術(shù)、成型工藝、性能表征、應(yīng)用驗(yàn)證及回收再利用等研究,確保重大裝備需求。對(duì)位芳綸斷裂強(qiáng)度20-22cN/dtex,斷裂伸長(zhǎng)率3-4%;聚酰亞胺纖維單絲纖度為2.0dTex,強(qiáng)度>4cN/dTex,極限氧指數(shù)為38%。
5 ?. m. P7 C7 R6 }% q2 [1 c' \% s; l! v5 h& a ?% v
(3)其他高性能纖維及其復(fù)合材料9 p% C7 w! @7 X' ?- b! s
重點(diǎn)發(fā)展金屬基、陶瓷基先進(jìn)復(fù)合材料、構(gòu)件及相關(guān)工藝裝備;聚酰亞胺纖維單絲纖度為2.0dTex,強(qiáng)度>4cN/dTex,極限氧指數(shù)為 38%;超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維、聚苯硫醚纖維、高強(qiáng)度高模量聚乙烯醇縮甲醛纖維、聚四氟乙烯纖維、碳化硅纖維等重要品種;開(kāi)發(fā)高性能PBO纖維,拉伸強(qiáng)度5.8GPa,模量270GPa,極限氧指數(shù)為68%。
- I1 y: ?, m$ z8 l& z( s; \: m! m! x6 t
14、新一代生物醫(yī)用材料
3 r& E* E' W+ D9 N& Q2 B4 R/ W4 q& o' j# H
(1)再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品. R6 A3 `7 |# P
研制出5-10種應(yīng)用于骨、皮膚、神經(jīng)等組織再生修復(fù)的生物活性材料,高端再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品年產(chǎn)規(guī)模50億元。7 d7 d1 t$ C; r5 f/ }# z) d6 v
# O7 }9 j+ T/ C* w. P0 ?) k(2)功能性植/介入產(chǎn)品
/ f! J s3 d, j- A+ [) _: B開(kāi)發(fā)出5-10項(xiàng)應(yīng)用于心血管、人工關(guān)節(jié)、種植牙、視覺(jué)恢復(fù)等臨床治療的生物醫(yī)用材料,高端功能性植/介入產(chǎn)品年產(chǎn)規(guī)模30億元。
' a4 p- I. }# ]4 q/ ?- t1 V/ D+ |9 k
(3)醫(yī)用原材料
" I# q: @; I d2 H, V o實(shí)現(xiàn)重要原材料的國(guó)產(chǎn)化,支撐量大面廣的醫(yī)用耗材、滲透膜、可降解器械等產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)規(guī)模30億元。3 v. C4 p4 B+ m( I
% Z3 C% k. t* n! V D/ \& `
15、3D打印用材料4 E2 ]2 ~$ g# C% F, x
(1)其它3D打印特種材料
, a5 N0 ~/ I1 j3 b, a( a突破適用于3D打印材料的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù),建立相關(guān)材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。" c* ]4 H7 s V. m& x
(2)醫(yī)用增材制造技術(shù)(3D打印技術(shù))# ^) [2 Y( m* ^( m4 t' z. l/ O8 r: R
適于3D打印技術(shù)的可植入材料及修飾技術(shù),碳納米與石墨烯醫(yī)用材料技術(shù)、用于個(gè)性化制造的全面解決方案,包括檢測(cè)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等。
9 u2 w1 I) @: i2 X+ {& e: R% {/ g" u$ U, c
16、智能仿生與超材料
1 K8 j& d# U3 Q5 r
. Y' i' S2 `* o* U8 {(1)可控超材料與裝備
' G9 W; X7 t: E+ Q; F* S實(shí)現(xiàn)特定頻段內(nèi)電磁波從吸波與透波的可控轉(zhuǎn)換,或者將特定頻段內(nèi)的吸波或透波轉(zhuǎn)換為輻射電磁波。7 |$ n" l7 @1 x: m1 D) L, l4 d
" B2 x% r6 I0 n5 J4 k R/ O8 W; P(2)仿生生物粘附調(diào)控與分離材料5 ?3 l) r/ Z, _ y1 J# s$ Q
實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效抗海洋生物粘附(3年,低于5%),環(huán)境無(wú)毒害;實(shí)現(xiàn)高效的粘附調(diào)控富集分離99%以上;獲得2-3種長(zhǎng)效仿生抗海洋生物粘附的涂層材料及仿生高效分離技術(shù)與裝備。/ a* R+ ~/ q$ ~5 b! _! S; ?" \! I. H
{1 X, O* |/ i( Z5 J( n4 k6 Y
(3)柔性智能材料與可穿戴設(shè)備# N; }- l' H2 w8 J. D* M
實(shí)現(xiàn)柔性仿生智能材料“卷對(duì)卷”的生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)電磁可調(diào)、智能傳感、0-360度任意彎曲、與人體兼容。整體突破仿生生物粘附調(diào)控與分離材料的大面積制備與涂層黏合技術(shù);智能材料的柔性化、大面積的制備和生物兼容技術(shù);具有智能化和仿生特性的自適應(yīng)可控式超材料的聯(lián)合設(shè)計(jì)技術(shù)。" V4 Y% ]. K% h6 n! p/ W
% m j+ I6 {- G0 P! j
17、石墨烯材料7 K; Z5 }/ c$ }+ p
3 ^1 Y, b$ X3 o- o% h# P; }(1)電動(dòng)汽車(chē)鋰電池用石墨烯基電極材料 a' t. w$ N9 n8 M/ h& w9 c
較現(xiàn)有材料充電時(shí)間縮短1倍以上,續(xù)航里程提高1倍以上。0 b$ b) F+ @5 K" Y
/ \- F( B! p [7 @/ X7 W(2)海洋工程等用石墨烯基防腐蝕涂料
' E0 s' u3 g4 Z% X: @. m較傳統(tǒng)防腐蝕涂料壽命提高1倍以上。
' p& w$ H2 t7 S- j& C: X. e2 U$ S/ }
(3)柔性電子用石墨烯薄膜3 Q( C' ~9 m$ a7 s8 `
性?xún)r(jià)比超過(guò)ITO,且具有優(yōu)異柔性,可廣泛應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域。- m# U% \2 q I$ ~3 b6 T# ?
( u; r& o2 { @6 c' [" H% c7 N8 R+ m) [(4)光/電領(lǐng)域用石墨烯基高性能熱界面材料& v; b+ e- N; i$ r9 U" B7 B
石墨烯基散熱材料較現(xiàn)有產(chǎn)品性能提高2倍以上。
; ?7 B$ |. |% B" Y( H# M5 l整體突破石墨烯的規(guī)模制備技術(shù),石墨烯粉體的分散技術(shù),石墨烯基電極材料的復(fù)合技術(shù)。4 }7 X* Y7 H2 _8 b2 G1 W4 Z2 X* S
: X X! e. Z2 T) T; o& H- Y18、醫(yī)療器械先進(jìn)治療設(shè)備
& T X, T+ N7 ~ G: m2 g
3 {% T0 i" H9 y2 T9 E. w4 r" Y(1)大型重離子/質(zhì)子腫瘤治療設(shè)備、圖像引導(dǎo)放療設(shè)備、高清電子內(nèi)窺鏡、高分辨共聚焦內(nèi)窺鏡、數(shù)字化微創(chuàng)及植介入手術(shù)系統(tǒng)、手術(shù)機(jī)器人、麻醉機(jī)工作站、自適應(yīng)模式呼吸機(jī)、電外科器械、術(shù)中影像設(shè)備、腦起搏器與迷走神經(jīng)刺激器等神經(jīng)調(diào)控系列產(chǎn)品、數(shù)字一體化手術(shù)室、可降解血管支架、骨科及口腔材料植入物、可折疊人工晶體等。5 _5 i. t6 T7 I, `& _/ W# }
% Z- u& ~! N5 Y/ }. Q/ c
(2)關(guān)鍵零部件
! l' O6 D5 l a* S大熱容量X射線管(8MHU以上)、新型X射線光子探測(cè)器、超聲診斷單晶探頭、面陣探頭(2000陣元以上)、微型高頻超聲探頭(血管或內(nèi)窺鏡檢測(cè)),3T以上高場(chǎng)強(qiáng)超導(dǎo)磁體、MRI用多通道譜儀(64通道以上)、CT探測(cè)器、PET探測(cè)器(基于硅光電倍增管)、可降解血管支架材料、透析材料、醫(yī)用級(jí)高分子材料、植入電極、臨床檢驗(yàn)質(zhì)控用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等核心部件。
5 ~; o8 {3 T2 ?1 ?% K
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