人民網
人民網>>貴州頻道

創新“實驗室” | 貴州納米材料制備及應用中試平台:一粒納米助劑 讓普通塑料變高端材料

2026年04月14日15:22 |
訂閱已訂閱已收藏收藏小字號

實驗室裡,蘊藏著產業變革的密碼。2026年新春,貴州以“新春第一會”擂響“十五五”開局戰鼓,明確走“產業依托型科技創新之路”。在“大興創新之力”的號角下,貴州科學城的創新平台正將部署化為實干動能。

即日起,高新區融媒體中心推出《“創新”實驗室》專欄。記者走進科學城各創新平台,探尋科研與產業的“雙向奔赴”:看科研人員如何在微觀世界攻堅克難,看實驗室新技術如何跨越轉化壁壘,在生產線落地生根。

我們相信,創新之“新”,藏於一個個細微切口,見於實驗室到生產線的每一次實踐。

“不改變石化原有工藝、不加裝大設備,隻需加一點點納米助劑,普通樹脂就能變成高端材料。”4月10日,站在貴州納米材料制備及應用中試平台的車間裡,平台負責人曾舒指著身旁轟鳴運轉的生產線向記者介紹,語氣裡帶著幾分驕傲:“茂名石化用我們的助劑生產出的高端樹脂,累計產量已經突破100萬噸,成功替代了進口樹脂!”

一旁,平台技術負責人、團隊核心成員張怡接過話茬:“曾總常說,中試不‘中’,成果難‘成’。這20多年,我們就是守著這句話,把一個個實驗室裡的‘幾克樣品’,變成了車間裡的‘噸級量產’。”

從聚烯烴高端樹脂,到新能源電池封裝,再到光伏膠膜、食品軟包裝……這些曾被國外壟斷的關鍵材料,如今正被一粒小小的納米助劑逐一“解鎖”。 但鮮為人知的是,從實驗室到產業化,中間隔著一道叫作“中試”的鴻溝。

“小試只是克級、幾十克的概念驗証,中試要放大到幾十公斤、上噸級,傳熱、傳質、均勻性全都會變。”張怡打了個通俗比方,“就像家裡小鍋炒菜,換成大鍋,火候、味道完全不一樣。”

曾舒補充道:“國內很多科技成果轉化不了,核心就卡在這一步。我們平台2000年成立,是國內最早一批納米材料重點中試基地,一頭連著實驗室小試,一頭連著產業化量產,是科技成果走向市場的‘必經橋梁’。”

因此,這座“橋”的通行效率、還原度尤為重要。“我們為此打造了前端協同研發+中試前置驗証+下游快速適配的成果轉化機制,用最低成本、最高效率打通實驗室到產業化的‘最后一公裡’。”曾舒說。

這一機制的優勢,在替代新加坡TPC 7540L鍍鋁膜專用樹脂項目中得到充分體現。面對7540L斷供,曾舒團隊於去年底快速啟動自研8708牌號產品研發,並與北京化工研究院合作:由對方提供合成技術與催化劑,曾舒團隊負責中試優化及助劑研發,茂名石化承擔規模化生產。

項目一改傳統數百噸級工業化試錯模式,由茂名石化在生產切換時提供10—20噸工業粉料,依托平台在中試階段完成全部優化驗証,顯著降低研發風險與成本。中試合格產品直接送往明峰等龍頭企業驗証,達標即可快速上量,預計今年五六月實現規模化排產,完成進口替代。

“這個過程的核心優勢在於試錯規模從數百噸縮至數十噸,轉化周期縮短50%以上,同時,在線質檢+出廠復檢+三班穩控的形式,能夠確保小試性能1:1復刻到量產,課題履約率100%。”曾舒解釋道。

有了機制保障,工藝也得跟上。曾舒說:“納米材料最大的痛點是團聚。粒徑越小、表面能越高,越容易抱團失效,必須徹底打散才能發揮材料的功能。” 他們平台的那套超音速氣流流化床機組,正是破解團聚的“殺手锏”,已穩定運行20年。另一台無載體一體化低溫造粒機同樣關鍵:可以把體積龐大、易揚塵的納米粉,壓成4—5毫米長、1—2毫米粗的柱狀顆粒,無塵、易添加、高溫下能重新均勻分散,完美適配石化大裝置。

“不加載體、少量添加,就能實現功能躍升,這是我們的獨家優勢。”曾舒說,“我們聚焦聚烯烴賽道,用納米助劑超低添加——僅5000ppm,也就是百萬分之五千——就能把普通塑料變成高功能材料,大幅提升透明度、柔韌性、耐熱性、絕緣性等性能。”

2016年,是團隊最難忘的一年。這一年,是他們的助劑首次進入茂名石化大裝置。“茂名石化一小時的產能是22噸,一天就是500多噸,助劑加進去如果失敗,這個損耗是非常大的,我在中控室外忐忑等待了20多個小時,既期待又害怕。”曾舒回憶,眼神裡仍有幾分當年的緊張,“當中控室傳來檢測合格的消息,下游客戶反饋‘性能達標、可替代進口’的那一刻,所有人懸著的心終於落地。”

截至目前,平台已與茂名石化合作已超10年,助力產出替代北歐化工、日本三井、韓國SK等進口樹脂超100萬噸,多個牌號實現國內首創。2022年,平台關鍵技術經評價達到國際先進水平,技術成熟度達8級(最高9級)。

產學研深度協同是中試平台發展的關鍵。曾舒團隊依托中試轉化優勢,搭建 “高校+科研平台+龍頭企業”協同創新體系,與省內外多所高校開展應用基礎研究、技術攻關,參與國家重點研發計劃,攻克光伏材料關鍵技術瓶頸﹔與茂名石化達成戰略合作,成為其系統內唯一外部戰略合作單位、獨家助劑供應商及技術服務商﹔與多家企業長期合作,打造農地膜標杆產品,完成進口樹脂替代驗証﹔與全球頭部光伏膠膜企業建立供應合作,服務新能源產業,實現理論研究、中試攻關、產業落地無縫銜接。

“新能源電池封裝,要解決阻隔、耐熱、抗老化﹔光伏POE膠膜,要攻克絕緣性差、戶外PID(電勢誘導衰減)衰減快﹔食品鍍鋁膜,要提升光澤度、牢度、無針孔……”張怡數著這些技術難點,“每一項突破,都要經過成百上千次試驗,有時一個反應一跑就是十幾、二十小時,人歇設備不歇,平台裡的科研技術人員,實行三班倒連續作業,電子顯微鏡、熔體性能流變儀等精密儀器實時監測著粒徑、純度與材料流變特性,配樣、調試、監測、記錄——從清晨到深夜,車間、實驗室始終不停擺,‘最早來、最晚走’,是大家的工作常態。”

從實驗室的幾克樣品,到車間的噸級量產﹔從國外壟斷,到國產替代﹔從貴州走向全國……這座中試平台始終走技術先進、質量穩定、成本可控路線,瞄准國家急需、產業痛點,把被“卡脖子”的清單變成科技創新的任務清單。目前,平台已有4個車間,總面積5500平方米,7條生產線年產能7500噸,產品全部市場化售出。

“接下來,我們將深度融入貴州新能源電池、新型綜合能源產業集群,讓更多‘貴州造’納米新材料,應用在全國高端制造、新能源、綠色包裝一線。”曾舒說。(楊 蕾)

來源:貴陽市高新區官網

(責編:吳鋒、陳康清)

分享讓更多人看到

返回頂部