中國儲能網(wǎng)訊：寧波材料所石墨烯高分子復(fù)合材料研究取得系列進展
石墨烯是一種在熱、電、力學(xué)性能等方面具有獨特優(yōu)勢的新型碳材料，研究石墨烯片層與高分子鏈之間的相互作用不僅具有理論意義，而且為開發(fā)功能高分子復(fù)合材料提供技術(shù)支撐。中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所在實現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化制備的基礎(chǔ)上，進一步開展石墨烯/高分子復(fù)合體系相關(guān)研究，揭示石墨烯與高分子基體之間的非共價建結(jié)合機理，由此提出非化學(xué)法改善高分子與石墨烯間界面粘結(jié)的新方法。
眾所周知，石墨烯由sp2雜化的碳原子緊密排列而成，其中碳-碳鍵長約為0.142nm，相鄰兩個六圓環(huán)的面心距為0.246nm。石墨烯片層表面與聚己內(nèi)酯(PCL)片晶間存在晶格匹配關(guān)系，可誘導(dǎo)PCL分子鏈在其表面附生結(jié)晶，從而產(chǎn)生“物理鉚合”作用，顯著提高二者之間的界面粘結(jié)性(Ind.Eng.Chem.Res.2013.52，15824-8)。研究人員繼而研究了注塑過程中石墨烯對PCL分子取向與結(jié)晶的影響，發(fā)現(xiàn)在附生結(jié)晶和空間限制雙重作用下PCL分子鏈的松弛抑制現(xiàn)象(Compos.Sci.Technol.2014.03.012)，這為制備高各向異性高分子復(fù)合材料提供了基礎(chǔ)。研究人員還通過靜電吸附制備了UHMWPE/石墨烯抗靜電復(fù)合材料，由于形成了石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以具有較低的導(dǎo)電逾滲值(Compos.Sci.Technol.2013.89，180-5；中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?01310317580.2)。以上研究得到國家自然科學(xué)基金(51273210,51273207,51003117)和寧波市重點科技創(chuàng)新團隊(2009B21008)的支持，并作為研究基礎(chǔ)申請獲批寧波市石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開發(fā)專項1項(2013B6009).
歐盟多方合作開發(fā)石墨烯增強熱固性聚合物(TSP)生產(chǎn)技術(shù)
據(jù)英國《塑料橡膠周刊》日前報道，PolyGraph項目正在著力開發(fā)提供工業(yè)規(guī)模量的石墨烯增強熱固性聚合物(TSP)生產(chǎn)技術(shù)，這是一個由英國NetComposites公司牽頭的歐盟多方合作項目。
PolyGraph項目于2013年11月啟動，其最終目標(biāo)是開發(fā)出這樣一種工藝：利用相對廉價的膨脹石墨作為原材料，石墨烯可以“原位”產(chǎn)生并分散于熱固性聚合物樹脂內(nèi)。該項目有望大大降低石墨烯增強熱固性聚合物材料的成本，使其能更廣泛地應(yīng)用于復(fù)合材料、涂料、膠黏劑等行業(yè)。
NetComposites公司高級項目經(jīng)理本哈格里夫表示，PolyGraph將開發(fā)兩條工業(yè)規(guī)模的石墨烯增強熱固性聚合物的新路線，二者均是從相對廉價的膨脹石墨原材料著手。第一條路線將開發(fā)使膨脹石墨呈片狀剝落的石墨烯生產(chǎn)工藝，此外還將開發(fā)讓石墨烯均勻一致、可擴展地分散在低黏度熱固性聚合物樹脂內(nèi)所需的設(shè)備和技術(shù)。第二條路線將在此基礎(chǔ)上更進一步，開發(fā)出使膨脹石墨原位剝落的設(shè)備和技術(shù)，使產(chǎn)生的石墨烯一次就直接分散于低黏度熱固性聚合物樹脂中。
金路集團
金路集團是以生產(chǎn)銷售聚氯乙烯樹脂、燒堿為主的公司，變身石墨烯概念股，是因為與中國科學(xué)院金屬所達成的一項協(xié)議，雙方?jīng)Q定在石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面開展合作。金路集團負責(zé)提供研發(fā)經(jīng)費。中科院金屬所負責(zé)石墨烯基透明導(dǎo)電薄膜、三維網(wǎng)絡(luò)散熱材料和動力電池用電極材料及產(chǎn)業(yè)化三個方面的具體研究開發(fā)工作，并提供產(chǎn)業(yè)化可行性報告；而金路集團除了負責(zé)提供研發(fā)經(jīng)費之外，公司還將組織相關(guān)團隊進行產(chǎn)業(yè)化及市場開發(fā)方面的工作。
烯碳新材
公司主營炭素制品和鐵礦石，其中炭素制品包括石墨電極、炭磚、等靜壓石墨，是國內(nèi)最大的石墨電極生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)能近20萬噸，居亞洲第一，世界第三。公司的炭新材料品種齊全，在炭磚已有多項專利。
中鋼吉炭
公司是中國最大的綜合性炭素制品生產(chǎn)企業(yè)，主要有石墨電極，石墨陽極，炭塊，特種炭制品，炭纖維制品等。雖然公司目前重點發(fā)展處于高速發(fā)展的碳纖維項目，還曾表示沒有石墨烯及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)，且公司在“十二五”期間內(nèi)并沒有從事石墨烯及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的計劃，但是公司仍被市場視為重要的石墨烯概念股。
華麗家族
華麗家族大股東南江集團同中科院寧波材料所共同設(shè)立寧波墨西科技有限公司，以負責(zé)年產(chǎn)300噸石墨烯項目。寧波墨西科技由南江集團及公司股東哲皙投資、中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所、劉兆平及其研發(fā)團隊于2012年4月共同實施組建。其中，南江集團與哲皙投資均為公司實際控制人王偉林控制，后者為前者分立后的新設(shè)公司。
公司同時表示，墨西科技正在慈溪市慈東濱海區(qū)投資建設(shè)世界上第一條量產(chǎn)石墨烯生產(chǎn)線，預(yù)計將于2013年建成投產(chǎn)。由于該項目為世界上第一條石墨烯生產(chǎn)線，同時石墨烯屬于高科技新材料，其產(chǎn)品成熟及產(chǎn)業(yè)化還需后續(xù)大量的研發(fā)和投入。因此，未來一段時間內(nèi)該項目存在較大的財務(wù)風(fēng)險和市場風(fēng)險，而作為華麗家族控股股東，暫無將石墨烯項目轉(zhuǎn)讓或指定給上市公司的計劃。但是，公告并未對報道中敏感的產(chǎn)能問題進行說明。
中國寶安
子公司貝特瑞公司在原有石墨技術(shù)的基礎(chǔ)上，開始了石墨烯的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)。目前已完成石墨烯制備工藝的小試，正在進行中試，并已提交了該產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)的發(fā)明專利申請一項。貝特瑞擁有中國天然鱗片狀石墨主要產(chǎn)地之一的黑龍江雞西石墨礦，未來石墨深加工原材料豐富而且優(yōu)質(zhì)。公司雞西石墨產(chǎn)業(yè)園石墨深加工產(chǎn)品年處理茶能3000噸。
南風(fēng)化工
公司與清華大學(xué)合作碳納米管生產(chǎn)基地，目前形成日產(chǎn)3600kg、年產(chǎn)120噸、存讀達80%以上多壁納米管生產(chǎn)能力。
方大炭素
2011年7月，公司擬以不低于12.16元/股定向增發(fā)不超過2.315億股，募資不超過28.15億元。用于投資總額約21億元(定向增發(fā)募資18億元+節(jié)余募資3.06億元)建設(shè)3萬噸/年特種石墨制造與加工項目，該項目建設(shè)期約22個月，稅后內(nèi)部收益率為26.08%，靜態(tài)投資回收期5.97年，10.2億投資遼寧葫蘆島10萬噸/年油系針狀焦工程，該項目建設(shè)期約兩年，稅后內(nèi)部收益率為18.38%，靜態(tài)投資回收期6.82年。本次募投項目完成后，公司將建成全球最大的特種石墨生產(chǎn)基地，針狀焦及超高功率石墨電極的綜合產(chǎn)能也將位居全球炭素企業(yè)首位。
特種石墨作為具備多種優(yōu)良特性的炭素新材料，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體，光伏太陽能，電火花及模具加工，核能，冶金，航天等眾多領(lǐng)域。未來一段時期內(nèi)，隨著我國半導(dǎo)體，光伏太陽能，電火花及模具加工，核電等產(chǎn)業(yè)的加快發(fā)展，特種石墨的市場需求將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，尤其是大規(guī)格，細粒度特種石墨將具有良好的市場前景。優(yōu)質(zhì)針狀焦則是超高功率石墨電極的主要原材料，目前我國仍主要依賴進口。未來，我國鋼鐵行業(yè)電爐鋼比例將逐步提高，尤其是大型超高功率煉鋼電爐將明顯增加，預(yù)計對超高功率石墨電極的需求將快速增長，相應(yīng)的對優(yōu)質(zhì)針狀焦需求也將持續(xù)增加。同時，公司自身每年對針狀焦的需求就達到近10萬噸，由于供應(yīng)不穩(wěn)定，已成為公司超高功率石墨電極產(chǎn)量的制約因素，也直接影響了公司的盈利能力。
樂通股份
公司是國內(nèi)包裝印刷油墨行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，是我國珠三角地區(qū)唯一同時擁有省名牌產(chǎn)品，省著名商標(biāo)的油墨廠家，為美國Pantone公司的特許印刷油墨生產(chǎn)商。公司產(chǎn)品以中高檔凹印油墨為主，類別涵蓋印刷油墨的全部領(lǐng)域，主要應(yīng)用于飲料包裝，食品包裝和卷煙包裝的印刷，少量產(chǎn)品用于電子制品，建筑裝潢等行業(yè)。在國內(nèi)以凹印油墨為主導(dǎo)產(chǎn)品的油墨企業(yè)中，銷售額僅次于葉氏油墨，位居第二，在本土凹印油墨企業(yè)中則排名第一。
力合股份
2011年6月披露，間接參股的第六元素公司石墨烯生產(chǎn)處于中試階段，尚沒有形成規(guī)?；a(chǎn)能力，短期內(nèi)不會對公司業(yè)績造成重大影響。公司與第六元素公司關(guān)系為，力合股份(000532,股吧)有限公司==》》江蘇數(shù)字信息產(chǎn)業(yè)園發(fā)展有限公司(20%)==》》無錫力合科技孵化器股份有限公司(40%)==》》無錫第六元素高科技發(fā)展有限公司(30%)。第六元素公司成立于2010年8月23日，注冊資本142.857萬元。
