化工新型材料

东丽增产沉积薄膜

据报道，3月22日，东丽先进薄膜有限公司（TAF）表示，将扩大其用于食品包装的沉积薄膜生产能力。到2019财年末，该公司将新增一条铝薄膜或透明沉积膜的生产线，计划在2020财政年度内投产。

该公司是日本最大的真空镀铝聚丙烯（CPP）薄膜生产商，在日本市场占有70%以上的份额。TAF在日本、泰国和马来西亚3个国家生产食品包装用途的薄膜。

为减少食品损失，日本对先进阻隔性能的沉积薄膜需求日益增加，特别是这种包装能够在发生灾难情况下保证食品储存长周期不变质。基于这种背景，近年来TAF致力于推出一系列新的沉积膜生产线。2018年，该公司在日本装备了一条新的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜沉积生产线。今年下半年，预计一条新的真空镀铝聚丙烯（CPP）薄膜生产线也将投入运营。

随着日本需求的强劲增长，TAF现决定再建一条沉积膜生产线。新生产线将用于真空镀铝或透明膜沉积。如果新设施在2020财年内投入使用，TAF国内沉积膜生产能力自2017年以来将增加130%～140%。（中国化工报）

全球碳纤维复材市场向好

据报道，日前，富士经济株式会社一项市场调查显示，到2030年，全球聚丙烯腈（PAN）基碳纤维增强塑料（CFRP）和碳纤维增强热塑性塑料（CFRTP）市场规模将增至3.58万亿日元（约合320.6亿美元），比2017年扩大160%。市场规模增长的推动力主要来自航空航天和汽车应用。

富士经济株式会社预测，由碳纤维浸渍热固性树脂然后固化的碳纤维增强塑料仍然是碳纤维复合材料市场的主体，到2030年其市值将达到3.2万亿日元。同时，使用热塑性树脂作为基体树脂的碳纤维增强热塑性塑料虽然目前仅占市场需求的5%左右，但到2030年，将上升到12%左右。从2025年起，这种高性能碳纤维复合材料将越来越多地用于汽车车身框架和结构件。

在汽车领域，CFRP/CFRTP材料将逐步扩大在汽车制造行业的使用量，以帮助提高燃油经济性。到2030年，汽车行业的CFRP/CFRTP材料市场规模预计将达到5605亿日元，较2017年增长近5倍。欧洲汽车制造商已经率先开发和使用这些CFRP/CFRTP材料。随着中国出台扶持性政策和电动汽车市场不断扩大，对轻量化汽车的需求将进一步增加，预计未来中国汽车制造商也将更多使用CFRP/CFRTP材料。

在航空航天领域，CFRP和CFRTP材料正将越来越多地用于新型飞机发动机，空客和波音的机身生产方面大约使用了50%的碳纤维复合材料，预计未来需求可能会进一步增长。空客计划在2020—2025年将生产过程中产生的95%的CFRP边角料引入回收行业，其中5%的回收量用于生产飞机零部件。（中国化工报）

德国科学家研发出自愈涂料 可自动修复车身刮痕

据报道，德国莱布尼茨新材料研究所（INM）和萨尔兰大学（Saarland University）团队共同开发出一种透明涂料，基于其分子的特殊排列，微小刮痕将能在适当的热度下自行修复。

团队研究的透明涂料中包含一种被称为环糊精（cyclodextrins）的成分，这种来自玉米淀粉的环状分子就像珍珠一样串在长链聚合物上，能够在长链的某些部分自由移动而不会从末端掉落，分子间又透过化学反应交叉链接。

INM Nanomers项目负责人Carsten Becker-Willinger解释，当暴露于适当的热度下，环糊精便会沿着环状的链滑动，填补任何可能由刮痕引起的缝隙，种特性使得涂料的聚合物网络非常具有灵活及弹性。

在最初的研究中，刮痕愈合还需要几个小时，但透过加入无机奈米粒子等其他成分，团队已经成功能在100℃的温度下将去除微小刮痕的时间缩短到至1min。团队目前正努力扩大生产流程，并寻找合作伙伴来协助商业化技术。（环球网）

瑞士洛桑联邦理工学院开发出新型自修复复合材料

据报道，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）先进复合材料工艺实验室的研究人员最近开发出一种材料，可在结构受到损伤后轻易实现自我修复。这种尖端复合材料或将在航空航天飞行器、风力涡轮机、汽车及各类运动装备中得到广泛应用。

当风电涡轮叶片或飞机被不明飞行物或碎片等重物击中后，受损的零部件必须接手整件的更换或利用树脂进行结构修补。但是更换零部件价格昂贵，而利用树脂进行修复又会使结构增重并一定程度上改变性能。现在，由于采用了一种全新的专利技术，EPFL的研究人员已经找到了一种快速容易的方法，修复复合材料结构中出现的裂纹或裂缝。

EPFL的研究人员介绍，这项全新的技术是利用了在复合材料中加入的自修复剂。当复合材料结构受损后，只需要简单的将受损部位的材料加热到150℃，即可在很短的时间内实现实时修复树脂中出现的裂縫。局部的加热过程激活了复合材料内部修复剂，受损部位实现迅速愈合，并且不会改变结构原有性能。这种全新问世的技术可在各类复合材料结构中应用，使用后的效果可使得原有结构寿命延长至少3倍。修复后的材料基本性能和初始抗裂能力与传统的复合材料相同。更为重要的是，这项技术与主流复合材料制造工艺兼容，因此不需要对生产设备进行重组。（中国航空工业发展研究中心）

印度开发出新型凝胶材料

据报道，近日，印度理工学院高哈蒂分校的研究团队开发出一种新型凝胶材料，可根据不同处理方法有选择性地获得疏水或疏油特性。

研究团队先将水溶性的天然生物聚合物——壳聚糖材料转化为纳米颗粒，然后通过化学处理将其转化为稳定的凝胶材料。研究人员发现，用酸（pH值为1）处理这种材料约15min，能够使其具备极度疏油的特性；如果用乙醇处理这种材料10min，然后进行空气干燥，能够使其具有疏水特性。

这一发现使原本可进行生物降解的壳聚糖材料，根据不同处理方法变成具备疏油或疏水特性的凝胶材料，从而可从油水混合物中去除油或者除水。相关研究成果已发表在英国《材料化学杂志》周刊上。（中国化工报）

印度研制出促进骨组织生成的新型复合材料

据报道，印度理工学院等机构研究人员在新一期美国期刊《ACS生物材料科学与工程》上发表报告说，他们用硅、锌、蚕丝等物质制成一种新型复合材料。动物实验显示，用它作为骨组织缺陷处的支架，能有效促进骨组织生成。

研究人员介绍说，这种由硅、锌、蚕丝纤维等物质混合制成的材料具有多孔结构，允许骨细胞迁移至其中并生成骨组织；其表面的光滑程度与天然骨相似，有助于骨组织生成。

用有股骨缺陷的兔子进行的实验显示，用这种材料的支架弥补骨组织缺陷部位，30天后即生成含有新血管的骨组织，90天后缺陷部位已生成了73%的骨组织。3个月后，蚕丝纤维完全降解，只留下兔子本身骨细胞生成的新骨组织。

这个过程中没有使用外来的骨细胞或骨生长因子。研究人员说，这种材料促进骨组织生成的一个原因是其中含有硅、锌离子，它们促使机体中的骨细胞生长。

研究人员计划用更大型的动物来验证这种材料的功效，以便最终将其用于临床医疗。（新华网）

我科学家发现固态制冷新材料

据报道，来自中国科学院金属研究所等单位的研究人员发现，塑晶（一类容易变形的无序固态晶体）具有庞压卡效应，即压力引起相变的冷却效应，它可用作研发高端制冷技术的新材料，可能降低制冷能耗。这为下一代固态制冷技术的发展提供了新思路。相关研究成果于3月28日发表在《自然》杂志上。

目前的制冷系统大多采用气体压缩制冷技术，但这种技术所采用的材料会对环境产生不利影响。基于固态相变热效应的制冷技术作为一种最具希望的替代技术，近几十年受到广泛关注。这种技术采用的固态相变制冷材料会在遇到外部刺激时产生温度变化。“但是，已有的固态相变制冷材料存在不足：熵的变化小，仅为几十焦每千克开，制冷能力差，限制了其应用。”论文第一兼通讯作者、中国科学院金属研究所研究员李昺说。

研究人员发现多种塑晶都可以在极小压力的驱动下获得巨大熵变，其中一种材料名为新戊二醇，制冷能力较以往的固态相变制冷材料大大提升。这种优异性质要归因于塑晶的独特分子结构：塑晶高度无序，即分子取向排列不规则。这种无序结构很容易被压缩，相对较小的压力便能诱导这些取向无序的分子产生规则排列，从而产生大幅度的熵变。

李昺指出，该研究中所报道的塑晶具有原材料丰富、环境友好和能耗低等优点，在制冷领域具有广阔的应用前景。（科技日报）

兰州化物所制备出高强度、耐溶胀水凝胶

据报道，近日，中国科学院兰州化学物理研究所研究员王晓龙团队，基于生物兼容的人工合成高分子和天然活性大分子制备物理交联水凝胶的策略，成功开发了聚乙烯醇（PVA）+κ-卡拉胶的复配水凝胶墨水。借助墨水直写（Direct ink writing）打印技术，实现了复杂水凝胶结构的精细打印制备，包括水凝胶管、三维支架以及耳朵等。通过冷冻-解冻循环后处理技术，在水凝胶结构中形成物理交联网络，从而制备出高强度、耐溶胀的水凝胶。更重要的是，该水凝胶经纯物理过程制备，没有反应副产物或者残余有毒物质，并且κ-卡拉胶具有良好的生物活性，所制备的三维水凝胶支架可以直接用于3D细胞培养，在骨组织再生、皮肤修复方面具有重要的应用价值。

该方法还可以拓展至其他的水凝胶体系，包括壳聚糖、明胶和琼脂等。进一步研究具有优良机械性能、生物兼容性和生物活性的水凝胶，并结合先进的3D打印技术，有望为组织工程、药物释放、骨再生以及医学植入体等方面提供重要的机遇。（中国科学院兰州化学物理研究所）

兰州石化加快向“材料型”升级

据报道，兰州石化为改变目前乙烯单套能力较小、高端产品比例偏低的现状，该公司加快建设重点项目，深化结构调整，积极开发绿色环保产品，推进企业由“燃料型”向“材料型”转变。

2019年是兰州石化重大炼化升级转型项目建设集中期，公司将建成投产长汀催化剂、90万t/a催化柴油加氢改质等7个重点项目，推进长庆乙烷制乙烯项目等工程，加快论证40万t/a润滑油加氢异构脱蜡、20万t/a苯乙烯等8个结构优化项目，并同时谋划储备渣油加氢、丁基橡胶等10个长远规划项目。

在资源配置和结构优化过程中，兰州石化充分发挥炼化一体化优势，落实控油增化举措，做强做大航煤、润滑油基础油等特色产品，抓好柴油加氢改质开工，做好重催装置MIP改造后优化运行，提升化工产品高附加值比例，使品牌化率达40%以上。

开展重大专项科技攻关是兰州石化转型升级的又一着力点。该公司深入开展重质原油加工利用、聚烯烃特牌产品高刚性低气味、合成橡胶产品质量升级、催化剂混合配伍技术等重大难题攻关，同时加大新产品开发，特别是茂金属、铬系、高洁净聚乙烯以及高压电缆料、微晶电子膜料、“三高一低”聚丙烯系列、高压耐油胶管丁腈橡胶等，全面提升产品的竞争力。（中国化工报）

特种聚丙烯酰胺实现国产

据报道，河南亿群环保科技有限公司开发的特种聚丙烯酰胺在产品质量、应用领域及性价比方面可与国外同类产品齐驱并驾，某些性能甚至超过国外产品，可使污水預处理环节的成本大大降低。

据了解，长期以来，国内聚丙烯酰胺一般用于技术要求低的后端污水处理工序，如外排口水处理等。由于污水处理前端工序条件苛刻，对絮凝剂要求较高，一旦有异常波动则会影响正常生产。而前端工序用絮凝剂，即特种聚丙烯酰胺的水处理药剂市场一直被德国、法国等国际化工巨头所占据，其生产技术也一直被垄断。

为此，河南亿群环保科技有限公司董事长彭益云组建了一支由北京科技大学、清华大学、中国科学院、中南大学博士后组成的高学历研发团队来开发特种聚丙烯酰胺生产技术。该团队历时20年，终于突破了国外技术封锁，掌握了特种聚丙烯酰胺生产的关键技术。

彭益云表示，该公司研发的特种聚丙烯酰胺干粉产品具有4大优势：一是产品水溶性好，溶解速度快、溶解只需5min，可为污水预处理节约近70%时间，同时节省絮凝剂的制备投资；二是反应时间短，产品仅需3s就可与污水中多种固体悬浮物快速结合、絮凝、沉淀并稳固，同时保证生产正常进行；三是投料用量少，比进口产品用量省一半，产品性价比高，可使企业吨污水处理成本下降20%；四是耐高温、强酸、强碱等，恶劣环境不影响产品使用效果，还可节约常规酸碱中和车间的大规模投资。（中国化工报）