从工业和信息化部获悉,《促进新材料产业健康发展指导意见》正在加紧制定,石墨烯有望被列为重点新材料。业内人士认为,随着相关扶持政策落地,石墨烯产业化脚步将提速。

科罗拉多大学波德分校的研究团队研发出一种由包含着银离子的分子制备得到的新材料,该材料可大幅降低分离乙烯过程中所需的能量。其中银离子可像“手”一样识别并抓取乙烷,外层分子则保护银离子不受污染物影响。这种新材料在降低塑料生产过程中的能量消耗上极具前景。

脱模剂一般分为外用型和内用型两种。传统的脱模剂一般为外用型,即涂敷在模腔表面,习惯上也有称作隔离剂的,产品主要有滑石粉、云母粉、皂类、石蜡、聚四氟乙烯及硅油等,它们都有一定的脱模效果,但具有易留下模垢和痕迹、对模具有腐蚀作用、价格较昂贵等缺点。橡胶内脱模剂一般都以助剂形式通过混炼进入胶料并分散其中。

制定《促进新材料产业健康发展指导意见》是工信部今年的重点工作之一。据透露,工信部本月正在开展新材料产业发展建言献策活动,特别征求关于新材料产业存在的主要问题,围绕新材料产业链、创新链、资金链的薄弱环节,结合具体事例,分析制约新材料产业发展的突出问题及其原因。

科罗拉多大学波德分校目前研发出一种可大幅降低塑料生产的能量消耗的新技术。新技术适用范围很广,从杂货袋、保鲜膜到防弹衣和仿生髋骨等多种塑料制品。

在硫化时部分迁移到表面,形成薄薄的隔离层。因而无须逐一把脱模剂涂刷在模腔表面。而且,隔离膜不会脱落下来,留下模垢。这样对模具保养有利,同时也给模压操作带来了方便。另外,内脱模剂还有助于胶料的流动,减少由分子内摩擦引起的生热,是名副其实的多功能助剂,因此,在国外被称为“内润滑剂”。目前应用较为普遍的内脱模剂主要有脂肪酸盐、阳离子型表面活性剂、金属皂基混合物、低分子量聚乙烯四类。其中氟橡胶内脱模剂T18的使用效果较好。它能有效改善胶料的流动,增加未硫化胶料的可塑性,缩短混炼时间,节约能耗,提高生产率。将其用于氟橡胶和丙烯酸酯制品的生产中,脱模效果优良。

扶持政策将落地 石墨烯产业步入“快车道”

每年全球大约要生产8千万吨的聚乙烯,因此聚乙烯是应用最为广泛的塑料。聚乙烯的结构单元为乙烯,乙烯在使用前必须从与其十分相似的化合物——乙烷中分离出来。

石墨烯是目前最薄也是最坚硬的纳米材料,同时具备透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低、机械强度高等众多普通材料不具备的性能。石墨烯已知的运用价值主要体现在五个领域:储能技术、柔性显示器、高精度传感器、快速导热导电技术以及阻隔渗透技术。

由于乙烯和乙烷结构十分相似,故提纯过程十分复杂且高成本。目前为止,能量密集型的蒸馏提纯方法应用最为典型。

由于石墨烯具有的优异性能,世界上主要国家和大企业均对其高度重视。长期以来,我国在石墨烯制备、手机触摸屏、锂离子电池以及复合材料等领域都取得了一定的研究成果,在一些领域处于国际先进水平。

在《德国应用化学》中发表的一项新研究中,科罗拉多大学波德分校的研究团队阐述了一种由包含银离子的分子制备出的新材料,该材料可大幅降低分离乙烯过程中所需的能量。

不过,由于石墨烯产业化孕育和成长期较长,在产业化前需要巨额投入,中小企业在相当长的时期内面临较大的亏损压力,这一因素制约了石墨烯产业的发展。如果政府能引导资金向高科技及孵化器企业倾斜,就可以利用企业的主体地位推动创新。

“银离子可看作像‘手’一样在工作”,科罗拉多大学波德分校的博士后研究员MatthewCowan提到,“这只‘手’可以识别乙烯和乙烷,并将乙烯从混合物中‘抓’出来。当乙烯被全部抓取住,乙烷被移除同时‘手’将乙烯释放”。

此外,还有企业反映其生产的石墨烯防腐涂料能够有效替换掉原有涂料中的锌粉,防腐效果大幅提升。但受制于我国对高强度防腐涂料的锌含量有明确标准,导致新产品不达标而难以推广。因此,政府应更新细分行业标准,助推石墨烯产品市场运用。

这种新材料在分离乙烯过程中的分离能力是传统材料的13倍,且其相对传统提纯技术需要的能量更少。仅在美国,目前生产乙烯一年所需的电能即不低于4.6千万兆瓦时,这相当于7个常规核电站生产的能量。

对此,市场人士认为,《促进新材料产业健康发展指导意见》的制定和出台将为石墨烯产业的健康发展提供新的动力。

虽然该技术极具节能潜力,但若要获得商业应用价值,银离子对污染物的敏感问题应当被重视。因为乙烯乙烷的混合气是石油精炼过程的副产品,其中很可能含有使银离子“手”失灵的杂质。但是现在研究者们寄希望于用分子将银离子包裹起来从而可保护其不受污染。

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