近日,由上海交通大学、山东东岳高分子材料有限公司等共同完成的新一代氯碱离子膜技术创新体系与产业化应用项目,荣获2025年度国家科学技术进步奖二等奖。
氯碱工业是我国重要的基础原材料工业。但曾几何时,氯碱工业电解槽的核心材料全氟离子膜完全依赖进口,不仅价格不菲,还常常“一膜难求”。对此,东岳集团联合科研单位聚力攻关,打破国外技术垄断,实现全氟离子膜及其原料树脂的国产化,推动我国氯碱全氟离子膜实现了“从无到有,从有到优”的持续升级迭代,对氯碱工业产业链安全和质效跃升作出重要贡献。
氯碱离子膜性能决定氯碱产品的品质、生产效率与能耗水平,作为氯碱电解槽的“心脏”,其技术门槛较高。离子膜属于多层特种复合材料,无论是离子交换树脂、增强网,还是膜内部精密纳米传输通道,国内全无配套技术积累,研发横跨材料化学、精密制造、工程工艺等多个学科。长期以来,该材料的生产技术高度集中,国内产业长期受制于外部供应,严重制约着氯碱产业安全和健康发展。
面对这一“卡脖子”难题,2003年,东岳集团携手上海交通大学,开启持续20多年的科研和技术攻关。东岳集团首席科学家、上海交通大学教授张永明领衔的科研团队历经8年打磨,在单体合成、高分子聚合、树脂制备、成膜工艺等多个领域实现技术突破,创新全氟离子膜核心材料制造工艺与装备,研发成功高电密、低电耗、长寿命的氯碱全氟离子膜。2011年,东岳集团推出第一代自主产品DF988膜,并在万吨级装置上实现稳定运行,完成技术平台“从0到1”的突破。
面对氯碱行业节能降本增效的新需求,张永明带领东岳集团研发团队开启长达14年的持续技术迭代,独创全新合成工艺,发展单活性种限域聚合方法学,突破高分子量、窄分布全氟离子聚合物的合成瓶颈。最终合成的树脂原材料关键指标超越国外同类产品,聚合物树脂分子量突破30万,为高性能制膜打下坚实根基。随后,东岳集团全力推动实验室成果向工业产线转化,建成30万平方米的大型生产基地,同步完成全产线优化升级、在线监控设备国产化配套,搭建起从树脂合成到成品膜的全链条自主生产线。
如今,国产氯碱离子膜可适配国内外全部规格电解槽,覆盖2.7至3.3平方米全尺寸型号,行业覆盖率和市场占有率持续提升。其中,东岳集团推出的DF280X系列产品性能达到国际领先水平,让国内146家氯碱厂用上了既好用又实惠的国产“争气膜”。该系列中,新一代氯碱离子膜DF2809于2025年9月推向市场,经国内权威氯碱设备商应用评测平台的验证,该系列膜在关键性能指标上已与国外竞品形成一定的对比优势,可为国内外氯碱用户提供高性能、低成本、长寿命的国产化解决方案。
至此,我国彻底打通氯碱离子膜全产业链,构建国内外完整专利保护墙,并牵头制定国家标准、行业标准与团体标准。随着离子膜产品持续迭代升级,采购单价已从每平方米万元降至2800元,大幅提升了中国氯碱行业的全球竞争力。
项目团队成员、山东东岳高分子材料有限公司总经理陈越博士表示,得益于东岳离子膜的规模化推广,国家发展改革委正式淘汰老旧高污染石棉隔膜工艺,推动氯碱产业绿色转型,为我国“双碳”战略作出重要贡献。相关技术成果曾获国家技术发明奖、中国专利金奖和山东省技术发明奖特等奖,产品被认定为“国家自主创新产品”。项目入选改革开放40周年重大成果展,载入中国化学工业百年大事记,是我国氯碱工业发展的重要里程碑。
新一代氯碱离子膜项目的国产化落地,为氯碱等关键领域供应链安全提供坚实保障。东岳集团正积极推动相关技术成果向航空航天、半导体等战略领域拓展,为关键材料自主可控和国民经济稳定发展注入核心力量。
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