行業(yè)調(diào)研 2023仿生塑料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2023年1月11日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1019 64
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仿生塑料既具有遠高于工程塑料的強度，又有很強的韌性和抗裂紋擴展性能。在零下130攝氏度至零上150攝氏度范圍內(nèi)，其尺寸變化非常小，在室溫下，它的熱膨脹系數(shù)僅為普通塑料的約十分之一。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊使用“定向變形組裝”方法，研制出具有仿生結(jié)構(gòu)的高性能材料，具有比石油基塑料更好的機械與熱性能，有望成為其替代品。大多數(shù)塑料來自石油產(chǎn)品，廢棄后難以降解，造成持續(xù)性的環(huán)境污染問題。同時，現(xiàn)有的生物基材料存在成本高或難制造等問題，制約了推廣應(yīng)用。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊運用仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，發(fā)展出一種被稱為“定向變形組裝”的新材料制造方法，將纖維素納米纖維和二氧化鈦包覆的云母片復(fù)合，制備出具有仿生結(jié)構(gòu)的高性能可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料。國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了這項研究成果。

仿生材料是指模仿生物的各種特點或特性而研制開發(fā)的材料。通常把仿照生命系統(tǒng)的運行模式和生物材料的結(jié)構(gòu)規(guī)律而設(shè)計制造的人工材料稱為仿生材料。仿生學(xué)在材料科學(xué)中的分支稱為仿生材料學(xué)(biomimetic materials science) , 它是指從分子水平上研究生物材料的結(jié)構(gòu)特點、構(gòu)效關(guān)系, 進而研發(fā)出類似或優(yōu)于原生物材料的一門新興學(xué)科, 是化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的交叉。

仿生設(shè)計不僅要模擬生物對象的結(jié)構(gòu), 更要模擬其功能。將材料科學(xué)、生命科學(xué)、仿生學(xué)相結(jié)合, 對于推動材料科學(xué)的發(fā)展具有重大意義。自然進化使得生物材料具有最合理、最優(yōu)化的宏觀、細觀、微觀結(jié)構(gòu), 并且具有自適應(yīng)性和自愈合能力。在比強度、比剛度與韌性等綜合性能上都是最佳的。

仿生塑料既具有遠高于工程塑料的強度，又有很強的韌性和抗裂紋擴展性能。在零下130攝氏度至零上150攝氏度范圍內(nèi)，其尺寸變化非常小，在室溫下，它的熱膨脹系數(shù)僅為普通塑料的約十分之一。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國仿生塑料行業(yè)市場深度調(diào)研與趨勢預(yù)測研究報告》顯示：

隨著我國“限廢令”和“垃圾分類”政策的出臺，我國廢塑料回收利用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了較大變化。回收階段來看，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈主要通過拾荒者從居民手中回收廢塑料，篩選附加值較高塑料瓶流入循環(huán)再生產(chǎn)業(yè)鏈，此種模式雖成本較低，利潤較高，但效率低下無法滿足國內(nèi)廢塑料的需求，導(dǎo)致2018年以前我國廢塑料進口居高不下。

政策推動塑料回收量提升、行業(yè)規(guī)范化，再生塑料行業(yè)供給側(cè)改革提高行業(yè)進入門檻。2021年7月發(fā)改委出臺《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，要求提升廢塑料回收利用行業(yè)規(guī)范管理，促進資源向優(yōu)勢企業(yè)集聚，并要求加強塑料垃圾分類回收和再生利用、減少塑料垃圾填埋量。2022年6月《廢塑料污染控制技術(shù)規(guī)范》國內(nèi)對廢塑料行業(yè)標準提出新標準，產(chǎn)業(yè)持續(xù)規(guī)范。

仿生塑料行業(yè)現(xiàn)狀分析

據(jù)法新社報道，科學(xué)家日前研制出一種可“自愈”的仿生人工合成塑料，該塑料被劃傷時會像皮膚出血一樣流出紅色液體，但隨著光照、溫度和酸度變化，傷口能自動愈合。科學(xué)家稱，這種材料有望用于手機電腦外殼、汽車清漆甚至醫(yī)藥等多種領(lǐng)域。該成果在美國圣地亞哥一年一度的化學(xué)學(xué)會上被提出，首席研究者馬雷克教授說新型仿生塑料試圖模仿自然的復(fù)原能力。它在受損時像皮膚受傷一樣，流出紅色液體，發(fā)出信號。但隨著光線、氣溫以及酸度的變化，紅色液體凝固，填補傷口，顏色也恢復(fù)如初，宛如新生。這種材料有可能應(yīng)用于汽車、太空研究、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域。

緊跟全球高性能纖維及復(fù)合材料前沿技術(shù)發(fā)展趨勢，立足高性能纖維及復(fù)合材料國產(chǎn)化替代，鼓勵合肥、安慶、蕪湖等地加快低成本新一代碳纖維及第三代先進復(fù)合材料技術(shù)、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維制備技術(shù)的突破，重點發(fā)展碳纖維及復(fù)合材料、芳綸纖維及復(fù)合材料、玄武巖纖維及復(fù)合材料、玻纖及復(fù)合材料等產(chǎn)品。

面向國際科技前沿，把握未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，鼓勵高校院所和龍頭企業(yè)等組建創(chuàng)新聯(lián)合體，實施前沿新材料研發(fā)創(chuàng)新工程，支持合肥、蕪湖等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好、創(chuàng)新能力強的區(qū)域加快前沿新材料技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用突破，聚焦增材制造材料(3D打印)、智能仿生材料、超導(dǎo)材料、石墨烯材料、液態(tài)金屬、高熵合金等細分領(lǐng)域，開展新材料前沿與交叉技術(shù)研究，通過研發(fā)一批、儲備一批、應(yīng)用一批，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點。

以生物基新材料和醫(yī)用新材料為重點，依托蚌埠、合肥地區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢，重點發(fā)展“四聚一素”生物基新材料，大力發(fā)展醫(yī)藥包裝材料、骨科植入材料、醫(yī)用防護材料等醫(yī)用新材料，打造具有國際競爭力的生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)基地。

目前，大多數(shù)塑料來自石油產(chǎn)品，廢棄后難以降解，造成持續(xù)性的環(huán)境污染問題。同時，現(xiàn)有的生物基材料存在成本高或難制造等問題，制約了推廣應(yīng)用。仿生塑料既具有遠高于工程塑料的強度，又有很強的韌性和抗裂紋擴展性能。在零下130攝氏度至零上150攝氏度范圍內(nèi)，其尺寸變化非常小，在室溫下，它的熱膨脹系數(shù)僅為普通塑料的約十分之一。

本報告將幫助仿生塑料企業(yè)、學(xué)術(shù)科研單位、投資企業(yè)準確了解仿生塑料行業(yè)最新發(fā)展動向，及早發(fā)現(xiàn)仿生塑料行業(yè)市場的空白點，機會點，增長點和盈利點，準確把握仿生塑料行業(yè)未被滿足的市場需求和趨勢。

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• 相關(guān)深度報告REPORTS

  

  2022-2027年中國仿生塑料行業(yè)市場深度調(diào)研與趨勢預(yù)測研究報告

  本報告利用中研普華長期對仿生塑料行業(yè)市場跟蹤搜集的一手市場數(shù)據(jù)，同時依據(jù)國家統(tǒng)計局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國務(wù)院發(fā)展研究中心、行業(yè)協(xié)會、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外專業(yè)研究機構(gòu)提供...

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