化工新材料——化工与新材料的混血儿.doc

行 业 研 究光大证券有限责任公司EVERBRIGHT SECURITIES CO.,LTD.化工新材料化工与新材料的混血儿2001年2月22日李 靖（021-68768800-2514） lijing目 录概要2一 化工新材料行业的诞生3（一）化工行业发展的历史阶段与最新趋势3（二）新材料行业形成4（三）化工新材料行业：化工行业与新材料行业的结合4二 化工新材料特点、分类及发展趋势5（一）化工新材料特点5（二）化工新材料分类及市场前景6（三）化工新材料发展趋势17三 中国化工新材料行业25（一）国际比较：优势与劣势25（二）产业政策26（三）中国的研发进展与学术带头人29四 上市公司32（一）化工新材料上市公司总体概况32（二）重点上市公司33概 要¨ 化工新材料行业是化工与新材料行业交叉结合而形成的又一新兴产业，既是化工行业的发展与延伸，也是新材料行业的重要组成部分。¨ 化工新材料的分类复杂，品种繁多，市场前景广阔。¨ 化工新材料产业的应用范围也在日益扩大，与其他科学的结合越来越密切。¨ 化工新材料产业已成为中国当前重点支持发展的产业，已在多项国家科研计划中涉及。¨ 中国各科研机构、学科专家对化工新材料科研投入大量的精力财力。¨ 化工新材料行业上市公司总体业绩优良，产品和资源具有垄断性，研究开发新产品的能力非常强。一 化工新材料行业的诞生近50年来，化工行业经历了煤化工时代、石油化工时代、能源化工时代、多元化的化工行业时代。（一）化工行业发展的历史阶段与最新趋势近5年来，中国的GDP平均为8.3，而化工行业的增长达到了11%，相当稳定乐观。纵观近50年化工行业的发展，经历了几个阶段：1.煤化工时代：20世纪前半期，世界化学工业主要是以煤为起始原料，称之为煤化工时代。2.石油化工时代：进入50年代以后，石油和天然气为起始原料的工业迅速发展，有机原料和合成材料约90是石油化工产品，因此20世纪后半期又称石油化工时代。3.能源化工时代：进入21世纪，世界各国已经充分认识到石油和天然气是不可再生的能源，为保证经济的持续发展，各国各行业都在积极寻找开发可再生能源，例如燃料电池、风能、地热能和水能等，化学工业进入能源化工时代。4. 新材料、新能源时代：21世纪，随着电子工业、精细化学品、生物工程及信息技术高速发展的要求，以及人们对健康、环保的需求，预计新材料和功能性高分子材料将进一步发展。化工工业将进入以新材料、新能源为代表的多元化时代。图1 化工行业发展趋势 资料来源：光大证券研究所（二）新材料行业形成 新材料指新近发展或正在研制的具有优异性能或特定功能的材料。与传统材料相比，新材料产业的主要特点是技术高度密集、更新换代快、研究与开发投入高、保密性强、产品的附加值高、生产与市场具有强烈的国际性、产品的质量与特定性能在市场中具有决定作用。新材料产业的发展不仅对电子信息、生物技术、航空航天等高技术产业的发展起着支撑和先导的作用，同时也推动着诸如机械、能源、化工、轻纺等传统产业的技术改造和产品结构的调整，中国2000年新材料的市场规模在2，000多亿元左右，发展前景十分广阔。21世纪，新材料技术将向功能化、复合化、智能化方向发展，其中最活跃的将是信息功能材料、纳米材料、高性能陶瓷、生物材料、高分子材料、智能材料、复合聚合材料等。（三）化工新材料行业：化工行业与新材料行业的结合化工新材料行业是化工与新材料行业交叉结合而形成的又一新兴产业，但至今没有一个公认的比较准确的严格的定义。化工新材料行业是化工与新材料行业交叉结合而形成的又一新兴产业，既是化工行业的发展与延伸，也是新材料行业的重要组成部分。笼统的说，化工新材料是指新近发展或正在开发的具有某些优异性能或特殊功能的先进化工材料；但化工产品一向以种类繁多而著名，其中一些产品具有特殊的性能和高额的利润率，称之为化工新材料不应有什么问题；而全新分子结构、全新材料组合、各学科交叉的产品又不断涌现，要准确定义什么是“化工新材料”比较困难，因此化工新材料至今没有一个公认的比较准确的严格的标准。二 化工新材料行业的特点、分类和发展趋势（一）化工新材料行业的特点1化工新材料行业与新材料行业的共性（1）都具有一些特殊的性能。例如超高强度、超高硬度、超塑性、以及各种特殊物理性能,如磁性、超导性等。（2）制备和生产往往和新技术、新工艺紧密相关。（3）更新换代快，式样多变。新材料和传统材料并无明显的界限，有的就是由传统材料发展而来的。（4）它的发展和材料理论的关系比传统材料更密切。2化工新材料发展的特点目前，世界上化工新材料发展风头正劲，已逐步进入成熟期，并正向更新的方向发展，新品种不断出现，并迅速地进入工业化生产，发挥巨大的商业利益。它的发展表现出以下特征：（1）生产工艺不断创新，生产能力迅速扩大化工新材料产品一般都有较高的毛利率，而怎样实现大规模的工业化生产，则是在新材料被开发出来后企业所面临的主要问题。采用新的制备工艺，不但降低能耗，而且提高产品纯度、质量及稳定性。采用何种新工艺方法，从而降低成本，提高高质量，已成为竞争中的核心问题。为适应市场需求，化工新材料产业的生产能力迅速扩大，以规模的扩张增加市场份额。（2）新产品开发活跃，产品技术改造是新产品开发的主要途径全新产品的开发难度越来越大，研制周期也越来越长，当然投资也越来越多。因此用不同方法对已有产品进行改性使之适应市场需求，仍十分重要可行。（3）化工新材料向功能化和高性能化方向发展目前世界上功能高分子类材料发展迅猛，多种功能高分子材料已获得实际应用，实现了产品的系列化和精细化，而且正在向组成多元化、结构复合化、性能智能化的特性发展。（4）膜类材料和以高性能热性树脂为基体的复合材料发展尤其引人注目一些新型膜材料近些年来发展很快，微滤、超滤、反渗透等液体分离膜，应用范围广，仍占膜产品的主导地位。无机膜向功能化方向发展，在工业上特别是在石油石化工艺上发挥了巨大作用，以无机膜为代表的膜催化反应技术大大推动了石油化学工业的技术进步；以钯合金制备透氢膜的研究，使无机膜实现气体分离和高温膜反应技术的工业应用成为可能。高性能的复合材料的应用，对飞机、宇航飞行器和汽车减轻重量，节省燃料和提高速度具有重大意义。各国均将发展高性能的复合材料确定为21世纪优先发展的新材料之一，合成材料已经进入高性能复合材料的时代，高性能复合材料将是化工新材料发展的主流之一。（二）化工新材料的分类及市场前景1.功能高分子材料化工新材料的品种、分类繁多，市场前景广阔。通用高分子可分成以下五个大类：合成纤维、合成橡胶、塑料、油漆涂料、高分子粘合剂。与之向对应，人们为了满足某些特殊需要，希望一些高分子材料能在某些条件和环境下能表现出非常规的物理或化学特性，从而精心设计出特殊性质的高分子材料，被称为功能高分子材料。功能性高分子根据性质和功能划分，可以分为六种类型：（1）反应型高分子。包括高分子试剂和高分子催化剂。高分子试剂或高分子催化剂不仅可以克服小分子试剂的一些缺点，同时由于聚合物自身的一些特性，即高分子效应，常常可以使反应的选择性提高，并具有特殊的浓缩效应和稀释效应，在特殊的化学反应中得到应用。目前，已有的高分子试剂和高分子催化剂，除了常见的高分子氧化还原试剂、高分子转递试剂、高分子贵金属络合催化剂外，还包括固体酶试剂，以及固相肽合成剂等。（2）光敏型高分子。包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料和光致变色材料。光敏材料可分为四种，一是光能转化材料，用于光能与化学能，或电能之间能量转换的聚合材料；二是用于集成电路生产的光敏树脂，这种树脂在光照下可发生交联反应，生成在特定溶液中不溶解的聚合物，或发生光解反应，生成在特定溶液中溶解的聚合物。在集成电路的生产中，被称为光刻胶的聚合物是光刻工艺中的重要原料；三是光致变色聚合材料，这种高分子材料在光照的条件下，聚合物内部结构发生变化，从而改变对最大吸收波长的变化，产生颜色改变，这种材料可用于变色太阳镜，需要在光照下改变颜色的器件；四是防止材料老化的光稳定剂，这种材料可以大量吸收紫外线和可见光，并将光能以无害的方式耗散，用以保护涂层下面的材料。中国感光材料在国际上有一定的地位，如乐凯彩色胶片具有一定的技术水平。光敏材料在科研生产中有着广泛的用途，是一种重要的功能材料，光敏材料的高分子化，构成光敏高分子功能材料，可以大大改进其物理化学性能，增强使用效果，扩大使用范围。（3）电活性高分子材料。普通高分子材料是绝缘性的，聚合物的这一性质在许多领域得到了应用，然而在另外一些场合，所用的材料既需要有普通的聚合物的机械性能又要具有金属材料的导电性，比如导电橡胶具有普通橡胶的弹性，还具有理想的导电性，应用到各种电子仪器的按键上，既可以消除机械噪音，又增减接触的可靠性。导电纤维使纤维的柔性和导电性结合，可以生产抗静电织物；导电高分子材料作为电池的电极材料，可以增加电池的能量密度，又减轻了电池的重量。导电高分子材料根据其导电方式，可分成三种类型：电子导电型聚合物，离子导电型聚合物以及氧化还原型导电聚合物。而氧化还原型导电聚合物常称为电活性高分子材料，在用途上有别于其他两种导电聚合物。氧化还原型导电聚合物通常具有可逆的氧化还原特性和特定的氧化还原电位，而且在不同的电极电位下表现出其他特殊的物理化学性质和外观变化，如颜色、导电性能、化学反应性能、溶解性和极性等，可以满足多方面的应用需要，如各种敏感元件、光电显示器件、有机分子半导体器件等的制备，所以电活性高分子材料是很有前途的功能高分子材料。目前中国在添加型的导电和磁性高分子材料已有一定的基础，并正在逐步形成生产能力，而结构型导电材料尚未工业化。（4）膜型高分子材料。高分子功能膜以天然或合成的高分子化合物为基材，用特殊工艺和技术制备成膜材料，由于材料的物理化学性质和膜的微观结构特性，使其对某些小分子物质有选择性透过性能，其中包括对不同气体分子、离子和其他微粒性物质的透过选择性。依据膜的结构和分离机理，分离膜可以分为微滤膜、超滤膜、反渗膜和透析膜等数种。与其他常规方法比较，用膜分离的方法简单、便捷、节约能源，所以膜技术是一种节能、高效的新技术。高分子膜材料广泛用于气体分离、海水和苦咸水淡化、污水净化、超纯水制备和食物保鲜方面。中国的膜材料和膜技术是从离子交换膜和电渗析开始的，现已广泛用于海水淡化、超纯水制备和环保方面，液体分离膜方面的科技成果已逐步转化为生产力，超滤、微过滤、反渗透、电渗析等技术也初具规模。中国目前已商品化的微虑膜以纤维素材料为主，其他材料如聚酰胺、聚砜、聚四氟乙烯等材质的微虑膜已部分商品化；陶瓷微虑膜目前也有较好的基础；超虑膜的材料也由醋酸纤维和聚砜扩大到聚氯乙稀、聚醚砜等，中国目前反渗透商品膜绝大部分采用纤维素类高分子材料。（5）吸附型高分子材料。许多高分子材料对某一类别的物质有专一的亲和力，比如有疏水性结构的聚合物，有吸附小分子的聚苯乙烯类聚合物，有亲水性能的纤维素、聚乙烯醇，有选择吸附各种金属离子的等。所以这些可以广泛用于污染物收集和水的净化，以及制备各种高分子吸附性树脂、高分子絮凝剂和吸水性高分子吸附剂等。（6）其他类型的高分子材料。如医用高分子材料，包括在人体内使用的人造器官材和医疗器械等。中国已开发生产人造血浆、人造器官和人造关节等人工以及医用的导管、整容材料等。还有如高分子压电体、高分子热电体和高分子药物等。 目前功能高分子化学在材料科学领域占有越来越重要的地位，有人称功能高分子材料为精细高分子材料，指其产品的产量小、产值高、制备工艺复杂，但因为其产品种类多且杂，产量也不大，所以不好进行工业统计。2.有机硅材料有机硅材料包含硅油、硅树脂、硅橡胶和硅烷偶联剂等含硅的精细化工产品。有机硅产品能耐高温、具有优良的电性能、阻燃性、耐候性、耐臭氧及生理惰性等，并且无毒无味，形态多样，已广泛运用于日常生活和各工业部门。有机硅材料是目前最大的化工新材料之一，中国硅油、硅橡胶和硅树脂三大类产品目前已有数百个品种。现在国民经济和高新技术所需要的有机硅品种，中国基本上都有产品问世，如硅橡胶、硅树脂、硅油和硅烷偶联剂有机硅涂料、表面活性剂、匀泡剂以及二次加工品等均有一定规模的生产。目前，中国硅橡胶的总生产能力为3.8万吨/年，其中每年用于电子工业和家电产品的高温硫化硅橡胶1.4万吨，室温硫化硅橡胶年生产能力超过2万吨。硅油年产量5,000吨；硅树脂1,500吨，有机硅特种单体的市场需求量目前在6,000吨左右，但生产规模小，最大装置能力不超过100吨/年。1998年硅烷偶联剂的市场需求量也只有100吨左右，且质量不稳定，绝大部分只能用于要求不高的场合，相当部分依靠进口。硅聚合物单体有机硅氧烷的需求也在逐年递增，但大部分也依靠进口。(见表1及图2)表1 中国有机硅氧烷的消费量/进口量年份19921995199619971998消费量749417024216273621740609进口量5196.114977.318404.529223.3831149.7进口比例69.3%88.0%85.1%80.7%76.7%资料来源：化工新材料应成为中国化学工业21世纪的经济增长点，化工新型材料2000年第1期资料来源：化工新材料应成为中国化学工业21世纪的经济增长点，化工新型材料2000年第1期3.有机氟材料有机氟材料具有卓越的耐化学性和热稳定性，优良的介电性、不燃性和不粘性，摩擦系数极小，为许多其他合成材料所不及，广泛用于军工、电子、电器、机械、化工、纺织等领域。中国的有机氟材料于20世纪50年代末60年代初开始研制，并成功地用自己的技术建成了千吨级的四氟乙烯生产装置，百吨级氟橡胶和其他含氟材料。目前中国有机氟材料的年生产能力已达到1万吨左右，其中聚四氟乙烯9,000吨（国际技术3,500吨）；氟橡胶300吨，正在建设的还有550吨；可熔融加工的氟树脂约700吨。中国目前的有机氟材料的总消费量约9,000吨，占世界总消费量的7， 仅次于美国、欧洲和日本，已居世界前列。1997年中国聚四氟乙烯消费量4,126 吨，进口1,870吨，出口986吨，实际加工量5,000多吨，氟橡胶销售量为202吨，可熔融加工氟树脂（主要为聚全氟丙烯和聚偏氟乙烯制品）约200吨。目前，聚四氟乙烯和氟橡胶等大宗产品，基本可以自给，但现有技术和装置生产的树脂档次低，不能完全满足要求。中国聚四氟乙烯市场占有率只有50，含氟织物整理剂、涂料等精细化工产品占有率更低。但近几年，中国氟材料的需求逐渐增加，总消费量、总进口量的年均增速分别达到了29.91%和46.31%。(见图3)资料来源：Wind资讯4.高性能纤维及其复合材料高性能复合材料是由强度高、模量高的纤维、树脂、金属、陶瓷等基体材料复合而成，它已从试用进入实用化阶段。目前，树脂基复合材料是技术较成熟、应用最广的复合材料，如碳纤维增强环氧树脂基复合材料，它以重量轻、强度高、和易加工为其最大特点，广泛应用于航空、航天及交通、环保、文体等方面。为了进一步提高耐热等级和抗冲击等性能，热塑性树脂基等复合材料也在飞速发展。高性能纤维是高性能复合材料的主要增强体，以碳纤维和芳纶纤维为代表。由于中国发展高性能复合材料的时间不长，工业基础较差，目前高强碳纤维的最大生产装置每年只有100吨，芳纶纤维还处于中试阶段，基体树脂从品种到性能还不能完全配套。目前中国PAN基碳纤维的生产能力约为160吨/年，质量水平接近国际的T300。通用级沥青基碳纤维的生产能力为200吨/年(引进技术)，高性能沥青基碳(石墨)纤维的研制工作正在进行，工艺和产品性能正在逐步完善和提高。粘胶基碳纤维长丝已建成吨级规模的装置；纳米级碳纤维的研制工作也已起步，研制出纳米级碳纤维，还获得不同形状的碳纳米管；芳纶纤维的产品性已能接近美国的Kevlar-49的水平，但尚未工业化生产，市场需求依靠进口解决；另外，高强度聚乙烯纤维也已利用自己的技术建成中试装置。但从整体上讲，中国的碳纤维生产规模小，产品质量和市场化程度都不高。5.特种工程塑料通用工程塑料是指聚碳酸酯(pc)、聚甲醛(POM)、PA尼龙(聚酰胺)、聚苯醚（PPE）、热塑性聚酯（PET/PBT）。这些材料在最近几年消费量增加较快。特种工程塑料又称高性能工程塑料，是现代先进材料之一，它具有重量轻、强度高、耐热、耐磨耐辐射、耐疲劳、耐燃、耐老化、尺寸稳定性好、介电性优良、耐化学介质等优良特性，在机械、汽车、电子、电器和航空、航天等工业上可以代替某些金属作为结构材料，且它的某些特性和用途是一般金属材料所不能比拟和代替的。中国特种工程塑料的研制开始于60年代初，与国际相比起步并不晚，但发展速度较慢。聚酰亚胺的研究始于1962年，目前的年生产能力为1,000吨左右，但实际产量不多；双酚A型聚砜1967年开始研制，目前的生产能力约550吨左右，但实际产量只有300吨，其他聚砜类产品，如聚芳砜、聚醚砜也有研制，但其研制基础和条件远不如双酚A型聚砜。聚苯硫酸的研制开始于70年代初，目前10个生产厂家的年总生产能力约1,500吨，其他品种如聚芳酯、聚苯酯、聚醚酮等也有研制，在技术上有一定基础，但都未形成商品化规模生产。近几年，中国通用工程塑料消费量、进口量及需求逐年递增，年均增速分别达到了21.68%和26.44%。(见图4、表2及图5)资料来源：Wind资讯，光大证券研究所表2 中国通用工程塑料近五年需求量预测产品名称20002001200220032004增长率PA72000770008200087000920006.32%PC1000001100001210001310001420009.16%POM68000750008300090000980009.57%PBT10000110001200013000140008.78%PPE460050005500590063008.18%总计2546002780003035003269003523008.46%资料来源：Wind资讯，光大证券研究所资料来源：Wind资讯，光大证券研究所6.特种涂料涂料是精细化工的重要产品之一，是用于各个行业的不可缺少的配套材料，它不光给以物体装饰，而且能提供防护和其他功能，如耐热涂料、隔热涂料、耐烧蚀涂料、耐磨涂料、耐辐射涂料、防火涂料、标志涂料、光纤涂覆料等，除了用于一般的汽车、机械、家具、建筑外，特种功能性涂料还被广泛应用于航天、航空、海洋、信息等领域。例如目前方兴未艾的飞机隐身技术，特种吸波隐身涂料在其中发挥了重要作用。目前涂料水性化或无溶剂化已成为涂料发展的新课题，中国目前聚氨酯涂料、氟碳涂料、粉末涂料方面发展较快。50多年前，美国的科技人员从氟塑料（俗称“塑料王”）的优异性能中受到启发，研制开发出与氟塑料性能相似的氟涂料（又称“氟碳漆”，因其性能优异，俗称“涂料王”），引起了全球化工界的轰动。但是，当时的氟涂料只能通过高温烘烤才能成膜，极大地限制了它的应用推广。从那以后，人们一直梦想开发出一种氟涂料，能像普通涂料那样随意涂刷到不同材质和形状的物体表面。几十年过去了，直到80年代初，可常温固化的氟涂料才在日本开发成功。这种使用简便的涂料具有一般涂料不可比拟的耐候性、耐化学药品性、防腐性、不沾污性、耐水性、柔韧性、高硬度、高光泽度、耐冲击性、高附着力等优良性能，使用寿命长达20年。常温固化氟涂料几乎涵盖并超越了各种传统涂料所有的优良性能，为发展涂装工业带来了一次质的飞跃。日本、美国对氟碳涂料的需求正以每年30%的速度递增，中国目前的市场增速更加惊人，据有关专家预策，3-5年后的需求将超过目前的10倍，产业前景广阔。7.超微细粉体材料 目前超微细粉体材料广泛应用于宇航、国防工业、磁记录设备、计算机工程及核工业等领域，它不仅在高科技领域有着不可替代的作用，同时也给传统产业带来生机和活力。 近些年，一些国际著名化学公司纷纷发展超微细粉体材料工业，德国、美国和日本已出现了超微细粉体材料专业开发公司。日本是精细陶瓷研究开发比较早的国家，90年代，日本和西欧采用超微细粉体材料生产新型陶瓷的年总产值分别为71.5亿美元和15亿美元，年平均增长率分别为15.8%和18.9%，预计进入21世纪，超微细粉体材料的应用在机械领域约占40.3%，热能领域占34.6%，电磁领域占12.9%，生物医学领域占8.9%，光学领域占2.4%，其他方面占0.9%左右。据有关部门预测，今年全球对超微细粉体材料的需求量将达到3.2万吨，超微细粉体材料市场前景十分广阔。中国已建立了一些超微细粉体材料专业生产企业，有的产品，如铝粉已形成了生产规模，氧化锆、碳酸钙、氧化钛、氧化硅等也有一定的生产规模。8.玻璃炭（GLASSY CARBON）玻璃炭属於特殊炭材料，是树脂炭家族中的一个成员。它兼有炭材料和玻璃的特性，其热和电性能与其它炭材料相似，又和玻璃一样，在其自身的结构里没有开孔，呈不透气性，机械性能也与玻璃相似，且具有特殊的玻璃形状的断口和光泽。中国科学院山西煤炭化学研究所于1967年在中国首次研制出平板状和管状玻璃炭。 由于玻璃炭的突出性能表现为耐氧化及耐化学腐蚀、不透气性、高导电和高导热性、耐磨擦、耐烧蚀、纯度高、不沾污和良好的生物相容性，因而被广泛地应用于电子工业、半导体工业、冶金工业、化学工业、核工业、宇航和医学研究等个领域。例如在硅外延生长工程中所必需的加热、用于制作化合物半导体（如GaAs）的单晶，制作成直线加速器用的狭缝，制作成玻璃发电极和把玻璃炭颗粒作为气相色谱用的充填材料，制作成高温腐蚀性气氛用的温度计的保护管和气体吹入管、搅拌棒（电子工业用浸蚀溶液）以及制作低温热敏电阻温度计等。玻璃炭亦可作为闪烁计数器、光激射器等用的卤化硷巨大单晶、光学工业硫化镉制造用的容器、无硷玻璃制造用的坩蜗、金属熔敷用电极和金属熔出用电极以及用玻璃炭制作的人造假体，作为移植材料应用于医学（如人工心脏瓣）和牙科的许多方面。近年来，对高密度玻璃炭薄膜用于燃料电池的需求也逐渐地增加。它对热H3PO4的耐腐蚀性很好作为火箭喷咀材料更受注目，前途不可限量。9.微电子化工材料 微电子产品主要包括集成电路（IC）和分立器件，而集成电路是微电子技术的核心和电子工业最重要的基础。微电子化工材料是IC产业的关键性基础化工材料，IC的发展要求微电子化工材料与之同步，不断更新换代，以适应IC生产的需要。IC生产过程中所需要的关键性化工材料主要是：光致抗蚀剂（光刻胶）、超净高纯试剂、特种电子气体和塑封材料等。这些微电子化工材料约占IC材料总成本的20%。中国大陆在微电子化工材料的研制方面，已经取得较好的进展，紫外负型光刻胶已基本实现国产化，年产20t左右，可以满足5m、3m生产技术的需要；紫外正型光刻胶年产5t左右，可满足23m生产技术的需要，同时可提供0.8m工艺技术所需的正型光刻胶。超净高纯试剂，已研制成功22种MOS级试剂，适用于中小规模集成电路5m技术的要求，有1，000t左右的能力，目前又相继推出BV级、BV级、BV级超净高纯试剂，BV级试剂达到了SEMIC7质量标准，适用于0.8-1.2m工艺技术，并已建成100ta的生产能力。5m技术用环氧塑封料已达实用化，并建成500ta中试线，23m技术用塑封料已能批量供货。同时，还开展了0.8m1.2m技术用塑封料生产技术研究。通过引进技术，建立了适应目前中国大陆5m生产技术要求的年产1,500t塑封料的生产线，已能大量供应。其23m技术用塑封料也正在考核中。塑封料用填充剂SiO2微粉也有小批量生产，万吨级装置也在筹建中。电子气体已研制成功十余种，能够满足5m 技术的使用要求，但目前市场份额的90%由国际公司控制。（三）化工新材料的发展趋势化工产品的应用范围也在日益扩大，与其他科学的结合越来越密切。 中国化学新材料工业经过几十年的努力，已经有了一定的基础，取得了一定的经验，为进一步发展创造了有利条件，但进入21世纪之后，将面临更大的挑战。随着化工产品市场的日益全球化，社会对环保的要求日益增长，用户对产品品种、质量及特殊功能的要求日益提高，金融市场对产品销售利润率和资金增值率的要求越来越高，化工产品的应用范围也在日益扩大，与其他科学的结合越来越密切。生物及医学上的应用主要是在天然生物材料和生物医用材料上。1生物及医学 生物材料学是一门涉及生物材料的组成、结构、性能与制备相互关系的科学，其目的主要是在分析天然生物材料微组装、生物功能及形成机理的基础上，发展新型医用材料仿生高性能工程材料，以用于人体组织器官的修复与替代。与其它材料相比，生物材料几乎都属于复合材料，因此体现出一定的“杂化优势”，即生物材料能够在一定程度上调节自身的物理和力学性质，以适应周围环境，且具有自适应和自愈合的能力。在过去的20余年内，生物材料学得到了飞速的发展，各种生物材料不断出现，研究范围日益广泛，成果斐然，生物材料学已形成了自己特定的研究对象、研究方法和学科体系。 （1）天然生物材料（natural biological materials），即由生物过程天然形成的材料，如结构蛋白（胶原纤维、蚕丝等）、生物矿物（骨、牙、贝壳等）和复合纤维。通过处理和化学修饰后，形成新的改性高分子材料，目前它的制品在食品工业、化工工业、医疗卫生等方面正在被广泛地研究和应用。 （2）生物医用材料（biomedical materials），即可用于取代、修复活组织的天然或人造材料。近年来，生物材料学领域内的热点之一是材料的仿生学研究，即仿制天然生物材料或利用生物学原理去设计和制造具有生物功能，甚至是具有真正生物活性的材料，以用于工程学或生物医学领域。 A 生物医用高分子材料。生物医用高分子材料如聚乙烯材料、硅橡胶制品等很早就被研究并广泛应用于医疗中。进入20世纪90年代以后，随着高分子科学技术的不断发展，人们得以通过分子设计（molecular tailoring）合成很多物理机械性能优良、生物相容性（biocompatibility）好、具有特殊医用功能的生物材料，从而推动了生物医用高分子材料的进一步发展。目前在生物医用高分子材料领域中对于内酯和交酯的活性、开环聚合及其聚合物修饰的研究极为活跃，其中包括新的开环聚合催化剂、多组分聚合体系分子量控制和多糖类高分子的合成等。 B 第三代生物医用材料。其构成方式主要有两种，一是由具有对各种组织细胞的生长进行调控的生长因子同人工合成材料相结合而成，植入人体内后，细胞生长因子诱导细胞的分化和繁殖以再生组织修复患处，而合成材料作为贮存、控制释放和保持生长因子活性的支架。另一类是在人工合成材料的基础上培养细胞，细胞移植后自然生长以修复替代创伤组织。与前者相比，这一思路更为简单、易行，但同时也应注意到由于植入体是在体外人工合成材料基质上培养形成的，如何找到接近人体组织内环境的人工合成材料作为基质是这一方案顺利进行的关键。尽管在这一新兴领域中还存在着各种问题，但比起使用纯的人造材料而言，第三代生物医用材料的优势是显而易见的，因为即使是最高级的人造材料也往往会在某一点上被机体认出是外来物，引发植入体的宿主反应，而第三代生物医用材料的一个最显著的特点就是可以实现人体损伤组织和器官完全再生和重视，具有金属或塑料代用品所难以模拟的多种功能。因此研究和开发第三代生物医用材料非常具有现实意义，是生物医用材料未来发展最具活力的方向之一。环境材料科学主要目的在于研究材料与环境的相互作用，开发环境协调性的新材料及绿色产品。 C 血液接触性（blood contacting）生物医用材料。即用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等人造组织器官的生物医用材料。这种材料要有良好的抗凝血性，即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形，崩溃等，同时还要求材料表面具有抗细菌粘附的性质，防止以生物材料为中心的感染。现阶段对于生物材料的抗凝血性研究重点放在对目前使用的性能优良的生物材料表面的改性和修饰方面，包括在材料表面结合新型的具有抗凝血功能的生理活性物质（如肝素）；对材料表面进行钝化、带负电性或排斥血小板吸附的处理，使用近代物理方法如粒子加速器、等离子体束溅射涂覆、等离子体化学蒸气沉积等方法对材料表面进行修饰和涂覆。2.生态与环境产业 90年代初，在材料科学、环境科学与化学科学之间诞生了一门新兴的交叉学科环境材料科学。其主要目的在于研究材料与环境的相互作用，定量评价材料活动过程对环境的影响，研究如何改善材料对环境带来的副作用，开发环境协调性的新材料及绿色产品。有关环境产业的主要种类及产品，见表3：表3 环境产业的主要种类及产品环境材料分类有关产品环境相容材料纯天然材料木材、竹材、石材仿生物材料人工骨、人工关节、人工器脏绿色包装材料绿色包装容器生态建材无毒装饰材料、绿色涂料环境降解材料生物降解塑料、可降解无机盐陶瓷材料环境工程材料环境修复材料治理大气污染的吸附、吸收和催化转化材料环境净化材料过滤、分离、杀菌、消毒材料环境替代材料替代氟里昂的制冷剂材料工业和民用的无磷化学材料用木、竹替代环境负荷大的结构材料资料来源：翁端，关于生态环境研究的一些思考，材料导报1999，2目前关于环境材料的几点发展趋势已基本被大家认可：(1)材料的环境性能将成为21世纪新材料的一个基本性能；(2)到21世纪，结合ISO14000标准，用LCA方法评价材料产业的资源和能源消耗，三废排放等将成为一项常规的评价方法；(3)结合资源保护、资源综合利用，对不可再生资源的替代和再资源化研究将成为材料产业的一大热门；(4)各种环境材料及绿色产品的开发将成为材料产业发展的一个主导方向。3.能源材料新能源材料的发展热点很多，包括氢能、太阳能电池、燃料电池和各种新型绿色电池等。近年来新能源材料的发展热点很多，其中氢能、太阳能电池、燃料电池和各种新型绿色电池受到了广泛重视。氢能的利用关键是氢的生产技术和高密度、高安全性的存储和运输技术。利用储氢材料关键在于研究开发高性能、低成本的储氢材料和大型的储氢装置。太阳能电池的发展趋势是高效和低成本，薄膜电池是一个重要发展方向。利用选择性吸收涂层和光谱转换涂层来提高太阳能电池的转换效率也是一个发展方向。镍氢电池的核心也是储氢材料。目前通过采用更高性能的贮氢合金，改进工艺和设计，使正极和负极的性能不断提高，在电池的容量上取得了突破性的进展。如三洋公司生产的43A电池，容量从2,600mAh提高到3,500mAh。镍氢电池的一个重要开发领域是作为电动汽车的动力电池，目前正朝着大容量、高比能的方向发展。日本丰田公司1996年9月已推出了密封的镍氢电池驱动的汽车作为商品试销，美国Ovonic公司也为通用汽车公司研制成了电动汽车用的镍氢电池。在锂离子电池方面目前特别要重视的是提高安全性、降低成本和提高性能。锂离子动力电池也是研究开发的热点。美国正在研究塑性锂离子电池（PLI），采用非自由流动的电解质和正负极与电解质的复合结构，安全性好，重量轻，循环寿命长，成本低，很有发展前途。燃料电池的发展重点有两个方向：用于发电的熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）；用于汽车动力的质子交换膜型燃料电池（PEMFC）。材料是这些燃料电池发展中的一个关键，如固体氧化物燃料电池（SOFC）用的固体电解质薄膜和电池阴极材料，质子交换膜型燃料电池（PEMFC）用的有机质子交换膜等，这些都是目前的研究热点。4.智能高分子材料智能材料指能够感知和接受外部环境的信息并根据环境变化而自动改变自身状态，作出反映的新型材料。 智能材料是美日科学家提出的新概念，是指能够感知和接受外部环境的信息（如声、光、电、磁、酸碱度、温度、力等），并根据环境变化而自动改变自身状态，作出反映的新型材料。智能材料同时具备传感、控制和驱动三重功能，它能通过自身的感知，进行信息处理，发出指令并执行完成动作，从而达到自检测、自诊断、自监控、自校正、自修正和自适应的功能。自然界中具有这种功能的材料很少，人们只有通过材料或结构的组建才能得到所谓的智能材料系统。目前，可用于智能材料系统的材料主要有：形状记区合金（SMA）、形状记忆高聚物（SMP）、压电陶瓷、压电高聚物或压电复合材料、电致伸缩材料、电（磁）流变液（EMRF）、功能性凝胶等。智能材料的研究已经取得了许多重要进展。例如，具有自我调节功能的汽车悬架可以识别路面的变化，并相应改变自身的刚度，提高了乘坐的舒适性；以具有传感、执行等功能的电子陶瓷集成在一起，而制作的机敏材料（Smart materials）及相关结构系统，已在高级轿车和家用电器中获得应用;在钢筋混凝土中埋入光纤传感器，可以对高层建筑和大坝的温度、应力、应变、裂纹等物理量进行主动监测，并能对所感知的信息通过驱动器进行主动控制。智能材料的另一个应用领域是航空，利用智能材料制造的机翼可以自己弯曲，自动改变形状，从而改变升力或阻力，这不仅可使飞机的重量减轻，还能提高飞机（特别是战斗机）的安全性和存活率，预期在下世纪初，将研制出全智能结构的飞机。当然，目前在智能材料研究中所取得的进展，与人们期望的真正意义上的“智能”还有较大差距，人们正着力寻求提高“机敏”或“智能”材料水平的途径。5.纳米材料 纳米材料的用途很广，其中在化学工业中的主要用途为： （1）在化妆品中的应用纳米材料在化学工业中的用途也很广。纳材料的用途很广，其中在化学工业中的主要用途为：近年来美、日、德等国积极进行防晒剂的开发研究，美国50%以上的化妆品中都添加了防晒剂。以往防晒剂多为有机化合物，但近年来诸如纳米ZnO、TiO2和氧化铁红等一批无机粉体的防晒剂倍受青睐，因为它们无毒、无味、对皮本身为白色，可以简单地加以着色，价格便宜，吸收紫外线能力强，对UVA（长波320400nm）和UVB（中波280320nm）均有屏蔽作用，因而得到广泛使用。一些固体变成纳米化微粒后，不仅粘附力增强，还增添了对紫外线光的吸收性质，除了可制成抗掉色的口红外，还可开发出防灼的高级化妆品。（2）在橡胶工业中的应用纳米ZnO是制造高速耐磨橡胶制品的原料，如飞机轮胎、高级轿车用的子午线胎等，具有防老化、抗摩擦着火、使用寿命长、用量小等优点。纳米Al2O3粒子加入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐磨性。纳米Si