齊魯網(wǎng)·閃電新聞8月13日訊 有一種膜薄如蟬翼，卻貴比黃金，這就是被稱為氯堿工業(yè)“芯片”的“氯堿全氟離子膜”。閃電新聞記者了解到，由山東東岳集團研究院首席科學家、上海交通大學教授張永明帶隊研發(fā)的DF2808國產(chǎn)氯堿全氟離子膜性能處于世界領(lǐng)先水平，產(chǎn)品獲得廣泛應用，國產(chǎn)氯堿全氟離子膜實現(xiàn)了“從并跑到領(lǐng)跑”的歷史性跨越。
氯堿工業(yè)在“三酸兩堿”產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了半壁江山，支撐我國約6萬億元國內(nèi)生產(chǎn)總值。全氟離子膜是氯堿生產(chǎn)設(shè)備的核心組件，是實現(xiàn)高效、節(jié)能、清潔氯堿生產(chǎn)的關(guān)鍵，其簡單原理是將食鹽水通入電解槽的陽極室，通電的情況下，陽極室的鈉離子通過離子膜被輸送到陰極室，然后在電解槽中就同時產(chǎn)生氯氣、氫氧化鈉和氫氣三種產(chǎn)品。在電解槽中，最核心的組件是全氟離子膜，其生產(chǎn)的核心技術(shù)十分復雜，掌握此技術(shù)的發(fā)達國家，又設(shè)立了重重的專業(yè)技術(shù)壁壘，曾是我國少數(shù)不能自主生產(chǎn)的核心材料，此前100%依賴進口，我國重要的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)氯堿工業(yè)對美國和日本的依存度為100%。
原化工部副部長、前石化聯(lián)合會會長李勇武稱：“全氟離子膜是一個國家的難題，曾列為化工部十大科技難題之首，我們用了三個五年計劃進行攻關(guān)但是沒有攻下來。”
2003年，張永明主動放棄上海優(yōu)越的工作生活條件來到山東東岳集團，與其研發(fā)團隊接下了離子膜攻關(guān)的最后一棒。離子膜的主要生產(chǎn)材料是螢石，但從一塊普通的螢石到一張離子膜，需要幾十步復雜反應和分離過程，整個工藝生產(chǎn)線擺起來有幾公里長。這是一個關(guān)系到整個中國的氯堿工業(yè)命運的超級工程，需要的不僅是資金的投入，更需要企業(yè)家和科學家的責任擔當和超強的心理承受力。
張永明曾在接受采訪時表示：“不管其他人怎么說，我們埋頭做，做一點是一點，基礎(chǔ)慢慢打，最終我們中國一定會出來這個，也可能國產(chǎn)氯堿離子膜不在我們手上成功，但我們現(xiàn)在打這個基礎(chǔ)是非常非常必要的。”
歷經(jīng)8年時間，在他的指導和帶領(lǐng)下，國產(chǎn)氯堿離子膜研發(fā)團隊先后突破了系列原料、中間體、單體、全氟磺酸樹脂、全氟羧酸樹脂和全氟增強網(wǎng)工業(yè)化技術(shù)，制備出國產(chǎn)氯堿全氟離子膜DF988，并于2010年完成萬噸級電解生產(chǎn)運行，實現(xiàn)了中國氯堿全氟離子膜“從無到有”的突破。2010年，國產(chǎn)氯堿全氟離子膜DF988在藍星(北京)化工機械有限公司離子膜電解技術(shù)產(chǎn)業(yè)化試驗裝置上平穩(wěn)運行3600小時，標志著我國成為全球第三個擁有氯堿全氟離子膜核心技術(shù)和生產(chǎn)能力的國家。
國產(chǎn)氯堿全氟離子膜的問世，讓中國氯堿行業(yè)從此有了“中國芯”，困擾我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)30年的重大難題得以破解，我國氯堿工業(yè)受制于人的歷史自此終結(jié)。由于國產(chǎn)氯堿全氟離子膜的保駕護航，到2015年，我國落后的石棉隔膜氯堿裝置全部改造成先進的離子膜氯堿裝置。
然而，在國產(chǎn)氯堿全氟離子膜DF988問世后，國外公司迅速推出了新一代的高性能氯堿離子膜，致使DF988的市場推廣戛然而止。為此，張永明帶領(lǐng)團隊又進行了8年的技術(shù)攻關(guān)，采用新結(jié)構(gòu)離子聚合物和先進成膜技術(shù)，于2018年成功研發(fā)出氯堿離子膜DF2807，經(jīng)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的成果鑒定確認，張永明團隊研發(fā)的國產(chǎn)DF2807氯堿全氟離子膜與國外同類產(chǎn)品處于同一水平。
盡管實現(xiàn)了“從跟跑到并跑”，但張永明坦言，世界氯堿全氟離子膜領(lǐng)域競爭十分激烈，科技創(chuàng)新不能停步。因此，在他的帶領(lǐng)下，團隊向著更高目標繼續(xù)攀登。2018年至今，在深入開展基礎(chǔ)理論研究的基礎(chǔ)上，我國氯堿離子膜團隊成功研發(fā)出新結(jié)構(gòu)成膜聚合物材料和微納結(jié)構(gòu)構(gòu)筑技術(shù)，研發(fā)成功DF2808氯堿全氟離子膜。DF2808氯堿全氟離子膜經(jīng)石化聯(lián)合會鑒定為達世界領(lǐng)先水平。至此，國產(chǎn)氯堿全氟離子膜終于實現(xiàn)了“從并跑到領(lǐng)跑”的歷史性跨越。國產(chǎn)氯堿全氟離子膜也推廣到了國內(nèi)90%以上的氯堿生產(chǎn)企業(yè)。
張永明說：“中國從20世紀60年代就針對氯堿用離子膜技術(shù)展開攻關(guān)，幾十年來業(yè)內(nèi)專家前赴后繼、苦心研發(fā)，歷經(jīng)多年始終沒有放棄，氯堿全氟離子膜才能夠克服重重困難，打破壟斷實現(xiàn)國產(chǎn)化，最終實現(xiàn)了幾代中國氯堿人的夢想。”
