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《中國制造2025》圍繞經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全重大需求,,選擇10大優(yōu)勢和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)作為突破點,,力爭到2025年達(dá)到國際領(lǐng)先地位或國際先進(jìn)水平。十大重點領(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、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,。
& d" }0 E. i0 S+ M; P為指明十大重點領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,、發(fā)展重點,引導(dǎo)企業(yè)的創(chuàng)新活動,,國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會特組織編制了【《中國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖】,,其中提到與高分子材料直接相關(guān)的項目如下:
/ h0 D. g" L0 M/ ^. q+ ^
/ J+ X) @) B" K+ \( \3 P1、降低船體摩擦阻力涂料/ q6 k6 M5 E, t: j( `4 j
6 M$ Z2 B$ y- k1 o V- D" u
重點突破新型高性能降阻涂料技術(shù),、船底空氣潤滑降阻技術(shù)等,。
3 [4 S4 I4 `* K* ~8 L Y% `) p+ R% y1 x+ F
2、低溫材料與防寒設(shè)備" B- e3 v0 F, S8 e) H/ Q( M/ {
) U T- F6 z1 W! L9 ~( I重點開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和密封技術(shù)研發(fā)。4 m0 O3 }/ M6 R/ X* D# R
3 U& M- V( W: T1 ~( k: |6 t3,、輕量化車身* h5 Z+ B0 _8 g, E2 k0 O5 [* ?
) {7 o+ P* d' ~; }- ^4 b
實現(xiàn)復(fù)合材料/混合材料技術(shù)突破,,降低成本,在新能源汽車上的應(yīng)用率達(dá)到30%,,自主率超過50%,。
' a2 ~% n, z1 R" T; G
; p6 X8 f' i/ y7 z4、高性能聚烯烴材料& d6 ]2 o/ O( e
/ a. N9 _1 q& z" K" w5 p8 a3 d3 x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),,實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用,。
3 ~% Q5 a' N$ w: h# x
k% X7 r+ K4 B. d* B5、聚氨酯樹脂: @3 Y$ q9 K4 t6 B. g" {
+ {, c! \; s/ ]重點發(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,。
. g' v" D- h" `0 u) p/ c+ F, e
6,、氟硅樹脂
H8 X# r& J: K5 C% U& m# ]" o' Z) h$ d& i" w* j5 j
重點發(fā)展聚偏氟乙烯、PET,、其它氟樹脂以及硅樹脂,、硅油等。8 ~5 A4 H/ E2 z, z: [
0 q) K& [, Z3 R7,、特種合成橡膠
9 {) c O& N, @+ G: |" ^1 Z: i# \9 C# ?
5 C7 M0 N9 f+ _- c& u# k: Y2 U重點發(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,。
5 Q" f; ]* @( h9 I/ |
; [, U& y" P& [0 V8 s& D; [( T8,、生物基合成材料
+ S5 R2 L7 S7 Q0 v1 }' n. e5 f
" u3 C& p1 V! r重點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。4 G% ^' Q# t7 c2 Q
3 J( B* y$ v1 a+ {9,、生物基輕工材料0 O* ^* P8 k l2 p" r% b0 [- T5 N
8 Y& ]! o1 n3 b6 ~3 U! X+ Q, {重點發(fā)展聚乳酸(PLA),、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚對苯二甲酸二元醇酯(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%,。- C3 q* n( M! n4 i( p
. X* A! r$ g! i ?( r0 J10,、特種工程塑料- w+ p: t# ]9 v. x7 ~1 l
: e6 F8 ]; _) T5 k, a3 \& z重點發(fā)展基于熱塑性聚酰亞胺(PI)工程塑料樹脂、雜萘聯(lián)苯型聚醚砜酮共聚樹脂(PPESK),、高端氟塑料的加工成型的特種纖維,、過濾材料、耐高溫功能膜、高性能樹脂基復(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 /噸;雜萘聯(lián)苯型聚醚砜酮共聚樹脂,,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樹脂拉伸強(qiáng)度>28MPa,,伸長率>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,、特種氟纖維及過濾產(chǎn)品:滿足高端環(huán)保要求,PTFE樹脂要求壓縮比>3000,,拉伸強(qiáng)度>28MPa,,伸長率>360%;油氣及化工流體輸送用泵、閥門及管道用PVDF樹脂要求密度1.75-1.77g/cm3,熔指 0.5-2.0g/10min,熔點156-165℃,,熱分解溫度≥390℃,,含水率≤0.10%,玻璃化溫度≤-35℃,,脆化溫度≤-62℃,。+ x3 M8 [9 X0 _. c, B
5 @* ]+ l+ _5 _4 _/ G3 @
11、先進(jìn)紡織材料
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(1)高端產(chǎn)業(yè)用紡織品
8 J# k# p6 p# s H; G& b. i$ |* g2020年實現(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;高溫過濾、水過濾產(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,同時實現(xiàn)輕質(zhì)、舒適和部分智能化,,過濾產(chǎn)品壽命和穩(wěn)定性進(jìn)一步提升,,實現(xiàn)低成本應(yīng)用和智能化監(jiān)測預(yù)警等功能結(jié)合。7 _4 x( u8 z- g6 T- K. `; B4 R
% S" o2 C- [+ ?' X. b0 h6 |
(2)功能紡織新材料% Y4 r. }' `' Y
2020年,,阻燃極限氧指數(shù)﹥32,,無熔滴,滴水?dāng)U散時間﹤1s,,能耗降低20%,。2025年高端產(chǎn)品基本實現(xiàn)自給。
+ k) t8 w& U$ n
. w1 E) o$ `4 @9 z5 w6 b$ G! E(3)生物基化學(xué)纖維
: D( e( C' `% l4 }2020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30%-35%。2025年P(guān)LA纖維生產(chǎn)成本接近PET生產(chǎn)成本,。
% c7 ~( g5 {1 @5 k
2 L# c" k, g$ Y12,、高性能分離膜材料
/ c) u# h* V) F5 y
1 q$ f& J' l) L+ w M; n(1)海水淡化反滲透膜產(chǎn)品
6 g, Y% |" Z: `; I) K* |脫鹽率大于99.8%,水通量提高30%,,海水淡化工程達(dá)到200萬噸/日,,裝備國產(chǎn)化率大于80%。
+ {( _1 Z9 Y8 B8 [% d/ ~7 @4 Z+ l i2 q5 W7 |5 P
(2)陶瓷膜產(chǎn)品
* d# }, D. K, X6 N4 c) F8 E裝填密度超過300m2/m3,,成本下降20%,,需求量達(dá)到20萬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 S1 m* I, U5 W: |+ M2 R3 j2 ~! e1 L# r: _) R5 R2 _
(3)離子交換膜產(chǎn)品
: m0 i* V4 o% Z4 I0 R膜性能提高20%,,氯堿工業(yè)應(yīng)用超過1000萬噸規(guī)模,,突破全膜法氯堿生產(chǎn)新技術(shù)和成套裝置。
x) } U# U$ E
4 f0 {) e2 x# a8 o(4)中空纖維膜產(chǎn)品
7 x% V( J$ S$ m9 [6 S在自來水生產(chǎn),、污水處理等領(lǐng)域應(yīng)用超過1000萬噸/日,,膜面積超過2000萬m2。7 [: U3 H' c/ e
' R8 U; w; N, @4 V
(5)滲透汽化膜產(chǎn)品; y' l9 s4 z: ?7 F/ s( m
滲透通量提高20%,,膜面積達(dá)到10萬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)模超過百萬噸溶劑脫水和回收,,節(jié)能30%以上,。
) S3 z6 g, s4 ?, v* e _! Y) X8 x
% q9 g2 S2 e5 Z$ u$ s/ P13、高性能纖維及復(fù)合材料2 {7 a) s' ~5 x% f- `: S
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(1)高性能碳纖維及其復(fù)合材料
9 l; G+ y1 x! _& z; X: t) l2020年國產(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,,實現(xiàn)在汽車,、高技術(shù)輪船等領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用;2025年,國產(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;力爭在2025年前,,結(jié)合國產(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)拉伸強(qiáng)度≥5.8GPa,,CV≤4%,拉伸模量294GPa,,CV≤4%,。
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. d+ m: g. v9 D2 t# Q(2)高性能對位芳綸纖維及其復(fù)合材料$ ^$ F6 ^5 a% o8 p1 J
2025年國產(chǎn)對位芳綸纖維及其復(fù)合材料技術(shù)成熟度達(dá)到9級。! w8 m A# P4 b( }+ w* X/ f
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),,開展與國產(chǎn)高性能纖維相匹配的復(fù)合材料基體材料、設(shè)計技術(shù),、成型工藝,、性能表征、應(yīng)用驗證及回收再利用等研究,,確保重大裝備需求,。對位芳綸斷裂強(qiáng)度20-22cN/dtex,斷裂伸長率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%。
: D: l/ t& L; A# l& A3 j5 }- F# r- ?+ x9 V0 B3 M4 B, n
(3)其他高性能纖維及其復(fù)合材料
7 A7 b. ~8 q" `. K H6 v$ D重點發(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%。& W. C+ r8 l! l2 A
* U8 [7 m- ` {% w) o- }7 r14,、新一代生物醫(yī)用材料/ J* y a" T+ d* ^5 S* X6 o$ o
: X$ c' ]6 W i; B; G
(1)再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品* b6 L0 C5 a6 q- u: R3 c
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,。: x& }6 u+ V3 k. z
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(2)功能性植/介入產(chǎn)品- U0 b) Z, l! I }- n
開發(fā)出5-10項應(yīng)用于心血管,、人工關(guān)節(jié)、種植牙,、視覺恢復(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。
R' I. h0 m0 r. H5 o" [5 v4 l. w; L) |0 v# n, C( q P* H" F/ g. m7 ?; K
(3)醫(yī)用原材料9 m0 p& X+ ~; G8 F: ]3 S
實現(xiàn)重要原材料的國產(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,,實現(xiàn)年產(chǎn)規(guī)模30億元,。
$ }1 P m3 i$ }7 o7 x" o/ O' _# z6 p- ~* l, s; g, g
15、3D打印用材料2 x0 s" t; _' |1 G5 c& \
(1)其它3D打印特種材料
( H5 x6 U- L' D3 V; i" @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,。& A* ~1 T5 W$ k4 M! i" a8 h3 s) P* p
(2)醫(yī)用增材制造技術(shù)(3D打印技術(shù))
5 r+ b/ i; y P f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),、用于個性化制造的全面解決方案,,包括檢測、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造技術(shù)等,。
. [2 e, ~, f- o V% N: S/ L
7 |: w# S; y2 @/ u- W6 b16,、智能仿生與超材料6 _5 \' c K9 O
/ x O$ {3 |0 j4 e7 t% o, V
(1)可控超材料與裝備
: F& |3 a' a+ J實現(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,。
8 ~, k: j; J' O/ ~/ y3 | P
( ~% i5 q1 y; u& f! a! F: h8 J(2)仿生生物粘附調(diào)控與分離材料
: Z7 X: \- S8 E實現(xiàn)長效抗海洋生物粘附(3年,,低于5%),環(huán)境無毒害;實現(xiàn)高效的粘附調(diào)控富集分離99%以上;獲得2-3種長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,。
8 t, I6 H; A8 g2 m
% l0 B. i) [& z% H: o(3)柔性智能材料與可穿戴設(shè)備* S% m/ h/ ]8 A& f
實現(xiàn)柔性仿生智能材料“卷對卷”的生產(chǎn),,實現(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)計技術(shù),。$ x9 \) E$ G k0 N& n& q
) t! R4 o- i n: {" l& n" G$ O
17、石墨烯材料, i: m4 E8 L: n& D
1 [, E9 j. Z' L/ s1 |( J
(1)電動汽車鋰電池用石墨烯基電極材料
2 D- i3 m' X; `* g, Z% V% d( G# g2 N較現(xiàn)有材料充電時間縮短1倍以上,,續(xù)航里程提高1倍以上,。+ W( z6 d% r2 G" V6 f0 T7 ~
8 j* j$ W7 y3 y6 u
(2)海洋工程等用石墨烯基防腐蝕涂料/ o c8 s4 D7 T, G0 ~% i; T0 A
較傳統(tǒng)防腐蝕涂料壽命提高1倍以上。
& S$ g e5 D2 U) x9 X9 K4 o; Q6 P. E( [$ @0 Z% l' t
(3)柔性電子用石墨烯薄膜9 T- [1 p$ e5 M' i" r
性價比超過ITO,,且具有優(yōu)異柔性,,可廣泛應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域,。' g0 a7 D3 L9 b) X& A' t9 l
( n/ ?4 c- v+ Z: W; d# A7 B* M+ }(4)光/電領(lǐng)域用石墨烯基高性能熱界面材料% v: q( a, v# V' k: O/ n
石墨烯基散熱材料較現(xiàn)有產(chǎn)品性能提高2倍以上。
7 Q6 Z; v: P: K- v% g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)。2 {( s' l/ M5 t5 ~* b
& l: `& R* A- ~18,、醫(yī)療器械先進(jìn)治療設(shè)備4 [6 D+ O# D! L7 N# p9 V& D. T
$ @$ Z( B, G6 P# d: m. x(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,。
6 \( y$ T* q; Z* [; w. W7 |+ \
(2)關(guān)鍵零部件
/ g* \- Z" E4 R7 x+ k大熱容量X射線管(8MHU以上)、新型X射線光子探測器,、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),,3T以上高場強(qiáng)超導(dǎo)磁體,、MRI用多通道譜儀(64通道以上)、CT探測器,、PET探測器(基于硅光電倍增管),、可降解血管支架材料、透析材料,、醫(yī)用級高分子材料,、植入電極、臨床檢驗質(zhì)控用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等核心部件,。
2 G4 ]4 k1 H7 r" ?+ m$ {2 M h. b" U& ~& p
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