大连理工大学化工学院科研团队在聚烯烃关键单体合成领域取得重大技术突破
文章导读
你正在为高端医疗设备和5G通信寻找高性能材料，却发现全球市场被国外少数企业垄断，进口成本居高不下。更让人焦虑的是，这些关键材料直接关系到国产高端装备的“卡脖子”难题。当所有人都在讨论技术封锁时，大连理工大学化工学院的科研团队却用十年时间，在一个看似普通的化工反应中找到了突破口——他们成功在百吨级装置上产出纯度99.3%的4M1P单体，指标甚至超越了进口产品。这个突破最惊人的不是纯度数字，而是它如何从17种可能的反应路径中精准锁定目标产物，让中国首次掌握了这种高端特种单体的自主合成能力。这项技术将如何改变医疗器械和5G材料的国产化进程？当国外垄断被打破，你的企业能抓住这波材料革命的红利吗？
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近日，我校化工学院梁长海教授领衔的科研团队与中国石化镇海炼化合作攻关，在百吨级丙烯二聚试验装置上首次成功产出合格产品4-甲基-1-戊烯（4M1P），纯度可达到99.3%，优于进口同类产品，这标志着我国在该高端特种单体的合成领域取得阶段性重大技术突破。
4M1P是一种重要的支链α-烯烃，一方面可自聚为聚4-甲基-1-戊烯（PMP）；另一方面也可作为高品质线型低密度聚乙烯（LLDPE）的共聚单体，显著改善其韧性与光学性能。其中PMP是目前已知密度最低的热塑性树脂（约830 kg/m³），具备高熔点（235–240 ℃）、优异耐热性、高透明度（透光率＞90%，雾度＜5%）、良好介电性与耐化学腐蚀等综合性能，在电子电器、光学仪器、高端医疗器械及特种包装等领域应用前景广阔，然而全球4M1P产能高度集中于国外少数企业，形成垄断格局。
4M1P主要通过丙烯二聚反应制备，该反应为强放热过程，产物分布复杂，反应自发程度高。为实现丙烯向目标产物4M1P的高效、定向转化，关键取决于催化剂与工艺条件的精准调控。2018年初，梁长海教授领衔的科研团队与中石化镇海炼化携手开展系统攻关，历经数年持续研发，通过大量实验与优化，成功开发出高效催化剂，实现从17种可能反应路径中选择性合成4M1P，相关成果已在Ind. Eng. Chem. Res.,2021,60, 6959;Appl. Catal. A.,2022,640, 118661;Appl. Catal. A,2023,663, 119289;Fuel,2025,395, 135278;Chinese J. Catal.,2025,72, 376等国内外高水平期刊发表系列论文，申请中国专利十多件，目前已获授权中国发明专利4项，培养多名博士和硕士研究生。
研发历程可谓“十年磨一剑”。团队从实验室间歇反应釜小试起步，逐步完成连续反应釜工艺放大，最终建成百吨级中试装置，走通从基础研究到工程转化的完整路径。团队克服了催化剂从克级到公斤级放大的制备难题、物料安全转运以及工艺设备匹配等一系列挑战，凭借扎实的技术积累与协同攻坚精神，最终产出纯度高达99.3%的4M1P产品，关键指标优于进口同类产品，实现了该高端化学品的高质量国产化替代。
4M1P的成功自主合成，不仅为我国高端医疗装备（如ECMO“人工肺”）核心材料摆脱进口依赖奠定了关键基础，也为5G通信、柔性电子等战略性新兴产业提供了可靠的国产高性能材料选项。本项目贯通了“产学研用”全链条创新路径，形成了可复制、可推广的科技成果转化范式，对于提升我国在高端特种化学品领域的自主创新能力与产业安全保障能力具有重要战略意义。
来源：化工学院
编辑：王增强
审核：赫铭
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这国产4M1P真是硬核，甩进口好几条街。