张永明：二十年攻关研发 实现国产氯碱离子膜从“跟跑”到“领跑”
齐鲁网·闪电新闻8月13日讯有一种膜薄如蝉翼，却贵比黄金，这就是被称为氯碱工业“芯片”的“氯碱全氟离子膜”。闪电新闻记者了解到，由山东东岳集团研究院首席科学家、上海交通大学教授张永明带队研发的DF2808国产氯碱全氟离子膜性能处于世界领先水平，产品获得广泛应用，国产氯碱全氟离子膜实现了“从并跑到领跑”的历史性跨越。
氯碱工业在“三酸两碱”产业中占据了半壁江山，支撑我国约6万亿元国内生产总值。全氟离子膜是氯碱生产设备的核心组件，是实现高效、节能、清洁氯碱生产的关键，其简单原理是将食盐水通入电解槽的阳极室，通电的情况下，阳极室的钠离子通过离子膜被输送到阴极室，然后在电解槽中就同时产生氯气、氢氧化钠和氢气三种产品。在电解槽中，最核心的组件是全氟离子膜，其生产的核心技术十分复杂，掌握此技术的发达国家，又设立了重重的专业技术壁垒，曾是我国少数不能自主生产的核心材料，此前100%依赖进口，我国重要的基础原材料产业氯碱工业对美国和日本的依存度为100%。
(资料图片仅供参考)
原化工部副部长、前石化联合会会长李勇武称：“全氟离子膜是一个国家的难题，曾列为化工部十大科技难题之首，我们用了三个五年计划进行攻关但是没有攻下来。”
2003年，张永明主动放弃上海优越的工作生活条件来到山东东岳集团，与其研发团队接下了离子膜攻关的最后一棒。离子膜的主要生产材料是萤石，但从一块普通的萤石到一张离子膜，需要几十步复杂反应和分离过程，整个工艺生产线摆起来有几公里长。这是一个关系到整个中国的氯碱工业命运的超级工程，需要的不仅是资金的投入，更需要企业家和科学家的责任担当和超强的心理承受力。
张永明曾在接受采访时表示：“不管其他人怎么说，我们埋头做，做一点是一点，基础慢慢打，最终我们中国一定会出来这个，也可能国产氯碱离子膜不在我们手上成功，但我们现在打这个基础是非常非常必要的。”
历经8年时间，在他的指导和带领下，国产氯碱离子膜研发团队先后突破了系列原料、中间体、单体、全氟磺酸树脂、全氟羧酸树脂和全氟增强网工业化技术，制备出国产氯碱全氟离子膜DF988，并于2010年完成万吨级电解生产运行，实现了中国氯碱全氟离子膜“从无到有”的突破。2010年，国产氯碱全氟离子膜DF988在蓝星(北京)化工机械有限公司离子膜电解技术产业化试验装置上平稳运行3600小时，标志着我国成为全球第三个拥有氯碱全氟离子膜核心技术和生产能力的国家。
国产氯碱全氟离子膜的问世，让中国氯碱行业从此有了“中国芯”，困扰我国基础产业30年的重大难题得以破解，我国氯碱工业受制于人的历史自此终结。由于国产氯碱全氟离子膜的保驾护航，到2015年，我国落后的石棉隔膜氯碱装置全部改造成先进的离子膜氯碱装置。
然而，在国产氯碱全氟离子膜DF988问世后，国外公司迅速推出了新一代的高性能氯碱离子膜，致使DF988的市场推广戛然而止。为此，张永明带领团队又进行了8年的技术攻关，采用新结构离子聚合物和先进成膜技术，于2018年成功研发出氯碱离子膜DF2807，经中国石油和化学工业联合会组织的成果鉴定确认，张永明团队研发的国产DF2807氯碱全氟离子膜与国外同类产品处于同一水平。
尽管实现了“从跟跑到并跑”，但张永明坦言，世界氯碱全氟离子膜领域竞争十分激烈，科技创新不能停步。因此，在他的带领下，团队向着更高目标继续攀登。2018年至今，在深入开展基础理论研究的基础上，我国氯碱离子膜团队成功研发出新结构成膜聚合物材料和微纳结构构筑技术，研发成功DF2808氯碱全氟离子膜。DF2808氯碱全氟离子膜经石化联合会鉴定为达世界领先水平。至此，国产氯碱全氟离子膜终于实现了“从并跑到领跑”的历史性跨越。国产氯碱全氟离子膜也推广到了国内90%以上的氯碱生产企业。
张永明说：“中国从20世纪60年代就针对氯碱用离子膜技术展开攻关，几十年来业内专家前赴后继、苦心研发，历经多年始终没有放弃，氯碱全氟离子膜才能够克服重重困难，打破垄断实现国产化，最终实现了几代中国氯碱人的梦想。”
闪电新闻记者 于兴涛 报道
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