2015年是我国纳米材料国际标准化工作的丰收年。我国主导制定的ISO18473-1《功能颜料和体质颜料第1部分:密封胶用纳米碳酸钙》和ISO18473-2《功能颜料和体质颜料第2部分:防晒用纳米二氧化钛》在FDIS(国际标准最终草案)投票中获得高票通过,并于2015年8月15日正式发布实施,成为ISO首次发布的纳米材料国际标准。9月底和10月初,我国主导制定的两项新国际标准提案ISO/NP 19808《碳纳米管浆料》和ISO/NP 18473-3《硅橡胶用纳米二氧化硅》分别获得ISO批准立项。这标志着我国在纳米材料国际标准化领域取得了新的重大突破,具有里程碑意义。
纳米新材料是世界各国竞相发展的战略性新兴产业,尤其是科技强国都将发展纳米新材料作为国家战略。经过近30年的发展,纳米材料在信息、生物医药、能源环境、航空航天、海洋和先进制造技术以及国防等高科技领域逐步渗透并崭露头角;在传统产业的改造提升、增加高科技含量、提高产品的竞争力方面正发挥着越来越重要的作用。世界科技强国非常重视纳米标准化,在纳米国际标准化活动中,积极抢占标准制定主动权。当前,一些发达国家凭借其技术的先进性及先发制人的时机抢先制定了一系列标准(截止2015年11月底,ISO已发布45项纳米标准,其中中国主导制定并发布的有6项),以期在引领技术、主导产业和开辟市场等方面抢占制高点和话语权。
今年新发布的两项纳米材料国际标准的内容分别为:纳米碳酸钙和纳米二氧化钛国际标准。纳米碳酸钙在油墨、涂料、密封胶、橡胶、塑料等领域的高端应用中是不可或缺的功能性体质颜料,具有增韧补强、增稠防沉等多重功效,可大幅提高制品的品质和价值。纳米二氧化钛具有优异的紫外线屏蔽性能和光催化效应等纳米效应,在降解有机废水、净化空气、还原重金属离子、防雾、杀菌等方面具有重要的应用价值。纳米碳酸钙和纳米二氧化钛是我国最早实现产业化的代表性纳米材料,虽然与国外同行知名企业相比起步较晚,但中国企业充分发挥后发优势,迎头赶上,在近些年取得了长足的进步,产品开发呈现多样化、系列化和个性化发展良好势头,国内市场占有率不断扩大,大部分品种和系列已经能够替代国外知名企业的相应产品。纳米碳酸钙在国内市场占有率超过90%,纳米二氧化钛占有率,由几乎被国外垄断发展到现在超过60%。
早在2004年,我国就制定了相应的国家标准,并得到了产业的认可,对引导产业的健康快速发展发挥了重要的支撑作用。为了充分展示中国制造纳米材料的技术特点和技术优势,使中国制造的纳米材料走向国际,同时打破国外同行的先发优势,中国企业积极参与甚至主导国际标准制定是必然选择。2012年初,全国纳标委纳米材料分标委会秘书处(SAC/TC279/SC1)承担单位、ISO/TC256/WG7功能颜料和体质颜料工作组召集人单位——冶金工业信息标准研究院牵头启动了这两项国际标准的预研工作,由具有海外留学经历的博士联合企业专家共同领衔项目负责人,如纳米碳酸钙国际标准是由国家纳米科学中心和成都硅宝科技股份有限公司联合承担项目负责人,纳米二氧化钛国际标准是由江苏河海纳米科技股份有限公司和冶金工业信息标准研究院联合承担项目负责人。同时充分发挥国内产、研、用共同参与的模式,组织国内相关优势企业广州吉必盛科技实业有限公司、华东理工大学超细粉末国家工程研究中心、山西兰花华明纳米材料有限公司、湖北科迈新材料有限公司、山东国瓷功能材料股份有限公司和宣城晶瑞新材料有限公司等单位的专家作为支撑团队,共同参与制定。这项工作得到了全国涂料和颜料标委会、全国纳米技术标委会的大力指导。
该两项国际标准在2013年8月正式立项,参与的国外专家分别来自德国、瑞士、日本、奥地利和澳大利亚等知名化工公司和科研院所。经过与国内外专家的通力协作,标准工作组对该国际标准的技术框架和技术指标细节进行多次充分的讨论和交流,并对部分试验方法进行了详尽的试验和验证。国际标准的正式发布,标志着该两项国际标准的技术内容获得ISO成员国的认可。这两项国际标准对纳米碳酸和纳米二氧化钛在密封胶、防晒品领域中的应用提出了具体的技术要求和规范,必将大大促进纳米材料的推广和应用。
碳纳米管和纳米二氧化硅是我国近几年实现产业化的纳米材料。在能源、先进陶瓷、医药、日化等领域具有重要应用价值。我国制造的碳纳米管产品综合技术水平国际领先,国际市场占有率达到近30%。纳米二氧化硅,打破国外近30年的垄断,成功实现年产千吨级规模制备技术,完全具有自主知识产权的表面处理疏水产品赢得了国内外市场的认可。因此,积极主导制定碳纳米管和纳米二氧化硅相关国际标准,是我国努力实现国际标准化新突破的又一新征程。
近年来,全国纳标委纳米材料分标委会在做好纳米材料国家标准的基础上,积极参与纳米材料国际标准化工作,根据我国产业优势积极提出我国主导的国际标准新提案。近期,纳米材料分标委会正在积极参与“石墨烯”国际标准化工作,并将根据我国石墨烯国家标准的研制进展适时提出国际提案。在“十三五”,纳米材料分标委会将继续根据国标委的统一要求和部署,继续实质性推进纳米材料国际标准化工作,为我国正在实施的“一带一路”和“中国制造2025”战略的实施作出应有的贡献。(戴石锋)