《铝型材高性能粉末涂料用聚酯树脂的研究及产业化》

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该项目属化工技术领域高性能高分子材料。相关研究为环保涂料用树脂合成行业的前沿与热点。铝型材广泛应用于建筑、家电、航空航天和汽车等领域,2016年产量超过4000万吨,位居世界第一。传统铝型材采用溶剂型涂料进行涂装,存在VOC(挥发性有机物)排放高、效率低、安全风险大和资源浪费等问题。粉末涂料为环保型涂料,属于国家鼓励发展类产业。中国的涂料产业2016年产量近1900万吨,但高端的原材料树脂很多还是依靠进口,进口产品不仅价格昂贵,并且核心关键技术掌握在跨国公司手中。针对铝型材涂装向粉末涂料转型升级的环保要求,亟需解决关键原材料聚酯树脂配套供应,满足市场需求,同时打破跨国公司的垄断。为满足铝型材行业环保涂装的需求,提升中国基础树脂材料的核心竞争力,项目组通过近8年持续攻关,对铝型材粉末涂料用聚酯树脂进行系统研究,结合应用特点,通过分子结构设计、合成动力学研究和功能化改性研究,开发出高性能产品并实现产业化应用。

取得的主要科技创新成果如下:1)通过产品分子结构设计、单体与助剂的筛选及合成动力学研究,解决粉末涂层高流平与高耐候性、机械性能的平衡问题;2)针对粉末涂料的功能性产品领域如耐水煮、透明粉、高韧性等,结合性能要求及功能性产品的特点,通过特殊单体的选用及特定工艺的开发,扩展了常规树脂的应用领域,合成出具有技术领先优势的产品;3)研究了聚酯树脂的结晶性,通过选用多种柔性单体调整链锻规整度并进行工艺的创新进行合成,率先在业内开发出粉末涂料用半结晶聚酯树脂,显著提高了低温固化粉末涂料的流平性和机械性能;4)有机硅树脂对聚酯树脂进行改性,解决了有机硅产品与常规粉末涂料产品之间相容性问题,提高了粉末涂层的耐热、耐候等性能,扩展了聚酯树脂的合成方向,拓宽了应用领域;5)聚酯树脂合成用的催化剂与反应动力学进行研究,指导了催化剂的选用与对合成机理的探讨;对合成设备的蒸馏柱、回流控制工艺进行改进研究,提高生产效率和产品的产率。研究成果显著提升了中国在涂料用树脂的技术水平,经专家组鉴定,整体技术水平达国际先进。

该项目获国家授权专利9件,其中发明专利8件,发表论文11篇,参与制定行业标准1项,推动了中国环保涂料领域的技术进步。该项目获2016年广州市科学技术奖一等奖。项目实现了产业化应用,近三年获直接经济效益8.98亿元,销售的聚酯树脂可生产环保粉末涂料14万吨,减少VOC排放15万吨以上,间接经济效益更为显著。项目产品在阿克苏诺贝尔、PPG、宣威等涂料厂家应用,制成的粉末涂料供应于广东兴发、广东凤铝铝业、广东坚美铝业等知名厂家。项目产品销量位居国内同类市场前2位,并出口到东南亚、中东及俄罗斯等地区和国家。项目掌握了核心关键技术,打破国外公司垄断局面,全面实现替代进口,有力推动中国粉末涂料行业技术进步,同时也加快了相关行业技术进步,实现节能减排、生态环保友好的目的。

成果说明

该项目研制的铝型材高性能粉末涂料用聚酯树脂及其系列化产品的性能都达到了预定指标要求,具有优异的机械性能和耐候性能等。产品已占据较大的市场份额形成行业的标杆产品,稳定供货于各大粉末涂料厂商,如阿克苏诺贝尔粉末涂料(中国)、PPG、杜邦华佳、立邦涂料、广东华江粉末涂料等,其制成粉末涂料供货于广东兴发铝业控股有限公司、广东凤铝铝业有限公司、广东坚美铝型材厂有限公司、亚洲铝业有限公司等知名铝型材厂家,广受业内好评。 项目产业化以来,累计销售聚酯树脂10万多吨,实现销售收入14亿元,利税2.07亿元。近几年项目成果

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