国家推进新材料产业发展的背景下,石墨烯作为“十四五”规划重点布局的战略性材料,其产业化应用长期受制于关键技术瓶颈。传统石墨烯制备工艺能耗高、污染较大,而石墨烯与聚丙烯的相容性问题也限制了复合材料的规模化生产。针对该行业难点,方大炭素联合兰州大学组建产学研攻关团队,经过系统研究,创新采用常温一步法制备氧化石墨烯,较传统工艺节能30%以上。更关键的是,团队通过原位表面修饰改性技术,实现石墨烯在聚丙烯基体中的均匀分散,突破了制约行业发展的相容性壁垒。该技术突破带来多重效益:首先,可在传统无纺布生产设备上实现连续稳定生产,无需新增设备投入;其次,生产成本较同类进口产品降低约25%,生产效率提升20%;同时,产品性能达到国际先进水平,对大肠杆菌等常见致病菌的抑菌率超过99%,对甲型流感病毒的抗病毒活性率达95%以上。业内专家认为,该技术研发的意义主要体现在三上:一是补齐我国在功能性复合无纺布领域的关键技术短板;二是为疫情防控常态化背景下的医用防护材料提供自主可控的解决方案;三是形成“企业主导、高校协同”的产学研合作路径,为其他新材料研发提供参考。从应用前景看,该技术不仅可用于医用口罩、防护服等防疫物资升级,在卫生护理、家居纺织、汽车内饰等领域也具备较大市场潜力。据测算,仅医用防护领域,未来三年有望形成超50亿元的市场规模。
新材料产业的竞争,关键在于从“单点技术突破”走向“体系化能力”。关键技术通过验收只是开始,更重要的是在标准、质量、成本与应用验证的闭环中把成果落到实处、形成稳定能力。以需求牵引、以协同创新支撑、以产业化为导向推进关键技术攻关,有望深入打开战略性新材料规模应用空间,并为公共卫生安全与制造业高质量发展提供更可靠的材料支撑。