一、項(xiàng)目名稱
性能可控的新型聚氨酯彈性體制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化
二、提名單位意見
我單位認(rèn)真審閱了項(xiàng)目推薦書及其附件材料,確認(rèn)真實(shí)有效,相關(guān)欄目符合填寫要求。
按照要求,我單位進(jìn)行了公示,確認(rèn)項(xiàng)目完成人、完成單位及排名順序無異議。
項(xiàng)目針對(duì)目前聚氨酯彈性材料的應(yīng)用缺點(diǎn),由山東一諾威聚氨酯股份有限公司與青島科技大學(xué)聯(lián)合開發(fā)并制得系列新型聚氨酯彈性體,產(chǎn)品性能可調(diào)控、可定制化生產(chǎn)。本項(xiàng)目的主要技術(shù)特點(diǎn)包括:從聚氨酯彈性體的軟段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),通過采用復(fù)合型新型高效催化劑和脫單工藝與設(shè)備優(yōu)化,開發(fā)出分子量可控、分布窄的聚醚酯多元醇制備技術(shù),豐富了軟段多元醇的種類;通過不同分子量多元醇和異氰酸酯優(yōu)化組合,開發(fā)了一種性能可控的新型聚氨酯彈性體制備技術(shù);通過引入反應(yīng)型有機(jī)硅類化合物和改性碳納米管等功能化助劑,制得了系列功能化新型聚氨酯彈性體。同時(shí),該項(xiàng)目生產(chǎn)設(shè)施配套齊全,質(zhì)保體系健全,生產(chǎn)過程符合環(huán)保要求,具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn),且經(jīng)檢測(cè),產(chǎn)品的綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。目前該項(xiàng)目已獲得授權(quán)技術(shù)發(fā)明專利10項(xiàng),其中授權(quán)國(guó)際發(fā)明專利2項(xiàng),發(fā)表科技論文10篇。
該項(xiàng)目近三年來產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)累計(jì)銷售收入21.2億元,利稅3.2億元。產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)認(rèn)可度高,2018年入選國(guó)家工信部公布“第三批單項(xiàng)冠軍企業(yè)和單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品”名單。
建議推薦申報(bào)山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
三、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目由山東一諾威聚氨酯股份有限公司與青島科技大學(xué)合作開發(fā)。
本項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)有聚氨酯彈性體在應(yīng)用中存在的缺陷,通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)了一套安全環(huán)保和性能可控的新型聚氨酯彈性體制備關(guān)鍵技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了10萬噸/年的規(guī)?;a(chǎn)。該項(xiàng)目填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白,綜合技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。該工藝與技術(shù)有如下創(chuàng)新點(diǎn):
從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),以低分子量的聚醚多元醇替代小分子二元醇與己二酸反應(yīng),優(yōu)選新型高效的復(fù)合型催化劑,通過先進(jìn)的醇酸縮合工藝,將聚醚鏈段結(jié)構(gòu)引入聚酯多元醇的主鏈中,合成全新的聚醚酯多元醇;同時(shí)通過對(duì)聚醚酯多元醇的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行有效調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了系列分子量(Mn范圍為600~4000)聚醚酯多元醇的產(chǎn)業(yè)化,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
對(duì)聚醚酯多元醇和異氰酸酯反應(yīng)過程進(jìn)行靶向控制,合成分子量多峰分布的聚氨酯預(yù)聚體,由其制備的聚氨酯彈性體的回彈及耐磨性能優(yōu)于分子量單峰分布。通過優(yōu)選不同種類聚醚酯多元醇和異氰酸酯反應(yīng),合成系列多峰分布的聚氨酯預(yù)聚體,制備了性能可控的新型聚氨酯彈性體,該技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
通過在原位合成過程引入反應(yīng)型有機(jī)硅,聚氨酯彈性體的DIN磨耗由45mm3降至25mm3,達(dá)到同類產(chǎn)品國(guó)際領(lǐng)先水平;利用含氟碘化物對(duì)單壁碳納米管進(jìn)行改性,促進(jìn)了其在聚氨酯彈性體中的有效分散,材料的表面電阻由1013歐姆下降到107-108歐姆,賦予了產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗靜電性能;改性碳納米管與環(huán)保無鹵阻燃劑復(fù)配使用,材料阻燃性能得到顯著提升,阻燃等級(jí)達(dá)到V0級(jí)。
本項(xiàng)目已經(jīng)完成了工業(yè)化生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣,廣泛應(yīng)用于汽車、航空、礦山、機(jī)械等領(lǐng)域,在山東、河北、安徽、天津、山西等地形成了產(chǎn)業(yè)集群,帶動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。該產(chǎn)品已大量出口歐洲、北美等市場(chǎng)。在中煤集團(tuán)、沙鋼集團(tuán)、青島信希、天津威德、新鄉(xiāng)均晟塑業(yè)等客戶得到較好使用,給下游客戶帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。
目前本項(xiàng)目已獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利10件,已獲授權(quán)國(guó)際發(fā)明專利2件,發(fā)表論文10篇。近三年來該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)銷售收入21.23億元,利稅3.2億元。產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)認(rèn)可度高,2018年入選國(guó)家工信部公布“第三批單項(xiàng)冠軍企業(yè)和單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品”名單。
四、客觀評(píng)價(jià)
?。ㄒ唬?、 2019年4月9日經(jīng)山東省省級(jí)科技查新機(jī)構(gòu)(山東省化工信息中心)查新,結(jié)論是“經(jīng)檢索,除了本項(xiàng)目委托方方表的論文和申請(qǐng)的專利之外,目前國(guó)內(nèi)外未見與本項(xiàng)目聚氨酯彈性體制備相同的文獻(xiàn)報(bào)道?!?/span>
?。ǘ?、2018年12月15日,中國(guó)聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)組織專家在淄博對(duì)山東一諾威聚氨酯股份有限公司完成的“性能可控的新型聚氨酯彈性體的制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”成果鑒定會(huì),鑒定委員會(huì)聽取了課題組所做的相關(guān)報(bào)告,審查了有關(guān)資料。經(jīng)質(zhì)詢、討論,形成鑒定意見如下:
1、提供的技術(shù)資料齊全完整,數(shù)據(jù)翔實(shí)可信,符合鑒定要求。
2、該項(xiàng)目通過采用復(fù)合型新型高效催化劑和脫單工藝與設(shè)備優(yōu)化,開發(fā)了分子量可控、分布窄的聚醚酯多元醇制備技術(shù);通過不同分子量多元醇和異氰酸酯優(yōu)化組合,開發(fā)了一種性能可控的新型聚氨酯彈性體制備技術(shù);通過引入反應(yīng)型有機(jī)硅類化合物和改性碳納米管等功能化助劑,制得了系列功能化新型聚氨酯彈性體。
3、該項(xiàng)目生產(chǎn)設(shè)施配套齊全,質(zhì)保體系健全,生產(chǎn)過程符合環(huán)保要求,具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)檢測(cè)產(chǎn)品的綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為該項(xiàng)目綜合技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
?。ㄈ?/span>、經(jīng)山西省煤炭化工研究所檢測(cè),本項(xiàng)目的開發(fā)的新型聚氨酯彈性體的力學(xué)性能符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
?。ㄋ模?/span>、經(jīng)山東理工大學(xué)分析檢測(cè)中心檢測(cè),本項(xiàng)目開發(fā)的新型聚氨酯彈性體產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)試結(jié)果為-39.69℃。產(chǎn)品的耐低溫性能優(yōu)異。
(五)、經(jīng)SGS通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司檢測(cè),本項(xiàng)目開發(fā)的聚氨酯預(yù)聚體產(chǎn)品的游離TDI含量為0.15%,達(dá)到低游離標(biāo)準(zhǔn);本項(xiàng)目開發(fā)的新型聚氨酯彈性體材料阻燃等級(jí)達(dá)到V0級(jí);本項(xiàng)目開發(fā)的新型聚氨酯彈性體材料的表面電阻為107-108歐姆。
五、推廣應(yīng)用情況(本單位和三個(gè)推廣應(yīng)用單位經(jīng)濟(jì)效益之和)
本項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)有聚氨酯彈性體在應(yīng)用中存在的缺陷,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),優(yōu)選新型高效的復(fù)合型催化劑,通過先進(jìn)的醇酸縮合工藝,將聚醚鏈段結(jié)構(gòu)引入聚酯多元醇的主鏈中,合成全新的聚醚酯多元醇;同時(shí)通過對(duì)聚醚酯多元醇的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行有效調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了系列分子量(Mn范圍為600~4000)聚醚酯多元醇的產(chǎn)業(yè)化。對(duì)聚醚酯多元醇和異氰酸酯反應(yīng)過程進(jìn)行靶向控制,合成了性能優(yōu)異的分子量多峰分布的聚氨酯預(yù)聚體。通過優(yōu)選不同種類聚醚酯多元醇和異氰酸酯反應(yīng),制備了性能可控的新型聚氨酯彈性體。在原位合成過程引入反應(yīng)型有機(jī)硅,提高了聚氨酯彈性體的耐磨性;利用含氟碘化物對(duì)單壁碳納米管進(jìn)行改性,賦予了產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗靜電性能;改性碳納米管與環(huán)保無鹵阻燃劑復(fù)配使用,材料阻燃性能得到顯著提升,阻燃等級(jí)達(dá)到V0級(jí)。
本項(xiàng)目開發(fā)了一套安全環(huán)保和性能可控的新型聚氨酯彈性體制備關(guān)鍵技術(shù),已經(jīng)完成了工業(yè)化生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣,廣泛應(yīng)用于汽車、航空、礦山、機(jī)械等領(lǐng)域。目前本項(xiàng)目技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)推廣應(yīng)用到3187家客戶使用,在環(huán)渤海、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲等地形成了產(chǎn)業(yè)集群,帶動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。并且該產(chǎn)品大量出口歐洲、北美、東南亞、俄羅斯等市場(chǎng)。本項(xiàng)目生產(chǎn)的產(chǎn)品在青島信希塑業(yè)有限公司得到廣泛應(yīng)用,建立了8套連續(xù)生產(chǎn)線,并已經(jīng)生產(chǎn)出系列規(guī)格的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn),年消耗量達(dá)1.5萬噸,近三年實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益13.4億,新增利潤(rùn)1345.8萬。本項(xiàng)目技術(shù)在沈陽弘業(yè)天成管道設(shè)備廠得到成功應(yīng)用,近三年新增銷售額2.24億,新增利潤(rùn)450.5萬。濱州齊建有限公司使用本項(xiàng)目的技術(shù)產(chǎn)品,近三年新增銷售額為1.83億,新增利潤(rùn)397.7萬。在Center of RepairTechnologies Ltd.應(yīng)用推廣三年,新增銷售額總計(jì)1.85億,新增利潤(rùn)480.4萬。該技術(shù)的工業(yè)化推廣應(yīng)用,提高了我國(guó)聚氨酯材料的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,培養(yǎng)了一批聚氨酯彈性體方面的專業(yè)人才,具有重要的社會(huì)意義。