《性能可控的新型聚氨酯弹性体制备关键技术与产业化》

一、主要技术内容:

该项目针对现有聚氨酯弹性体在应用中存在的缺陷,通过分子结构设计和工艺技术创新,开发了一种安全环保和性能可控的新型聚氨酯弹性体制备关键技术,形成标准流程技术体系和系列专利池,通过该技术项目的攻克,市场占有率和企业综合实力进一步提高,2018年该项目所生产的产品入选国家工信部“第三批制造业单项冠军示范企业”名单。该项目填补了国内多项技术空白,综合技术达到了国际先进水平。

二、该项目的主要创新点如下:

1、从多元醇结构设计出发,以低分子量的聚醚多元醇替代小分子二元醇与己二酸反应,优选新型高效的复合型催化剂,通过先进的醇酸缩合工艺,将聚醚链段结构引入聚酯多元醇的主链中,合成全新的聚醚酯多元醇;同时通过对聚醚酯多元醇的结构组成进行有效调控,实现了系列分子量(Mn范围为600~4000)聚醚酯多元醇的产业化,产品可直接用于替代现有聚氨酯弹性体常用的聚醚多元醇和聚酯多元醇,以提高材料的综合性能,填补了国内空白。

2、通过对聚醚酯多元醇和异氰酸酯反应过程进行靶向控制,合成分子量呈多峰分布的聚氨酯预聚体,由其制备的聚氨酯弹性体的回弹性、耐磨性及综合力学性能优于分子量呈单峰分布的聚氨酯弹性体。通过优选不同种类聚醚酯多元醇和异氰酸酯反应,合成系列多峰分布的聚氨酯预聚体,制备了性能可控的新型聚氨酯弹性体,该技术和产品达到国际先进水平。

3、通过在原位合成过程引入反应型有机硅,制得的新型聚氨酯弹性体的DIN磨耗降至25mm3,达到同类产品国际先进水平;利用含氟碘化物对单壁碳纳米管进行改性,促进了其在聚氨酯弹性体中的有效分散,材料的表面电阻由1013欧姆下降到108欧姆以下,赋予了产品优异的抗静电性能,符合矿用聚合物材料抗静电性要求(MT113);通过改性碳纳米管与环保无卤阻燃剂复配使用,材料阻燃性能得到显著提升,测试结果显示材料的阻燃等级达到V-0级(UL-94)。

三、授权专利情况及技术经济指标:

该项目已授权发明专利10件,其中国际发明专利2件,发表科技论文7篇,作为第一起草单位起草国家标准《聚氨酯筛板》(标准号:GB/T 33091-2016)。

实现了10万吨/年的规模化生产,近三年实现销售收入21.2亿元,利税2.32亿元。

四、推广应用情况:

该项目所制得的产品性能优异并且可调控,显著拓宽了应用领域,可广泛应用于汽车、轨道交通、矿山、机械等领域,市场认可度高,推广前景广阔,拥有客户三百多家,在环渤海、长江三角洲、珠江三角洲等区域形成了相应的下游产业集群,显著带动了当地社会经济的发展。其中,代表性的应用客户包括青岛信希、新乡均晟塑业、沈阳弘业、Center of Repair Technologies Ltd等。另外,该产品已大量出口欧洲、北美、东南亚、俄罗斯等国外市场。应用结果表明,产品的综合性能优异,达到了国内外同类产品先进水平,为下游客户创造了显著的经济和社会效益。

成果说明

该项目开发了一种安全环保和性能可控的新型聚氨酯弹性体制备关键技术,已经完成了工业化生产和市场推广,广泛应用于汽车、轨道交通、矿山、机械等领域。目前,应用本项目技术产品在国内、国际已经推广应用到三百多家客户,得到客户的广泛好评,在环渤海、长江三角洲、珠江三角洲等区域形成了产业集群,带动了当地经济的发展。该产品已大量出口欧洲、北美、东南亚、俄罗斯等市场。

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