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聚乙烯醇(PVA)是一種綜合性能優(yōu)異的水溶性高分子材料，可由非石油路線大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格低廉，其氣體阻隔性能出眾。然而，由于 PVA 高分子鏈相鄰羥基間易形成大量的分子內(nèi)和分子間氫鍵，使其熱分解溫度（200-250℃）與熔點(diǎn)（226℃）接近，熔融時(shí)即發(fā)生熱分解，因而難以熱塑加工。為實(shí)現(xiàn) PVA 的熱塑加工，通常采用增塑等改性方法，改善熔融加工性能。然而，大量的增塑劑能導(dǎo)致 PVA 綜合性能（尤其是阻隔性能）明顯下降，同時(shí)增塑劑遷移會(huì)引起污染接觸物等問題，不能用于食品包裝。 本技術(shù)僅添加少量的大分子改性劑（<10wt%），實(shí)現(xiàn) PVA 的熱塑加工。該技術(shù)制備的 PVA 阻隔性能穩(wěn)定，力學(xué)性能提高，無小分子遷移物，可以與其他塑料進(jìn)行熔融擠出制備高阻隔復(fù)合薄膜。

醋酸丁酯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，大量用作各過程的溶劑、萃取劑和脫水劑。但國內(nèi)目前生產(chǎn)過程依然采用傳統(tǒng)的硫酸催化酯化—反應(yīng)后再分離工藝。由于硫酸腐蝕性和氧化性強(qiáng)，設(shè)備腐蝕與副反應(yīng)嚴(yán)重，酯化過程也需在傳熱性能差的搪瓷反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)和分離都不理想，因而該工藝生產(chǎn)效率低下，不是綠色化的生產(chǎn)。此外，雖然采用固體酸代替硫酸的研究已較多，卻由于催化劑在酯化釜內(nèi)容易破碎粉化以及雜質(zhì)積累而降低催化效果，工業(yè)化困難。我校新技術(shù)可在原有醋酸丁酯綠色化工業(yè)生產(chǎn)的固體酸

聚合物／蒙脫土納米復(fù)合材料是近年來新材料和功能材料領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一。氯化聚 乙烯 (CPE) ，是由聚乙烯 (PE) 與氯氣進(jìn)行取代反應(yīng)，經(jīng)化學(xué)改性而得到的一種新型材料。其 結(jié)構(gòu)飽和，無雙鍵，分子穩(wěn)定，具有良好的耐油、耐臭氧、耐熱氧老化、耐腐蝕、耐燃、耐細(xì) 菌和微生物作用、耐候性等性能。為了擴(kuò)大氯化聚乙烯在橡膠與彈性體兩個(gè)方面的應(yīng)用，研制 氯化聚乙烯橡膠CM/蒙脫土納米復(fù)合材料。 本項(xiàng)目通過蒙脫土在氯化聚乙烯中的復(fù)合應(yīng)用，提高其使用性能，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。創(chuàng)新 點(diǎn)在于通過熔融插層的方法來制備一種綜合性能優(yōu)良，加工條件容易的氯化聚乙烯CM橡膠/蒙 脫土納米復(fù)合材料。對納米復(fù)合材料的相結(jié)構(gòu)形態(tài)的表征，在準(zhǔn)確地表征聚合物／蒙脫土納米 復(fù)合材料的各種精細(xì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對聚合物／蒙脫土納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的有效控制，從 而可按性能要求來設(shè)計(jì)和制備納米復(fù)合材料。根據(jù)氯化聚乙烯特定的分子結(jié)構(gòu)，選擇合適的處 理劑和合適的工藝條件，篩選出合適的體系。

項(xiàng)目簡介：石墨改性碳纖維增強(qiáng)聚四氟乙烯肋板換熱器，采用石墨改性碳纖維增強(qiáng)的聚四氟乙烯制成。該換熱器耐強(qiáng)腐蝕，可用于石油化工、制藥、冶煉等行業(yè)中有特殊要求（如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等）的冷凝、冷卻、加熱等多種工藝操作中。該產(chǎn)品已獲得發(fā)明專利授權(quán)，年產(chǎn)800臺規(guī)模，設(shè)備投資需200萬元。聚四氟乙烯肋板換熱器是由翅片、隔板、封條組成，是在聚四氟乙烯平板（稱為隔板）上放一翅片，然后再在其上放一聚四氟乙烯平板，兩邊以封條密封而組成一個(gè)通道。對各個(gè)通道進(jìn)行不同方式的疊置和排列，釬焊成整體，就可得到肋板換熱器板束。為使流體分布更加均勻，在流道的兩端部均設(shè)置導(dǎo)流片，并在板束兩端配置適當(dāng)流體出入口分頭和接管，組成完整的肋板換熱器。與常規(guī)的板殼式換熱器相比，板翅式換熱器具有強(qiáng)大的優(yōu)越性：（1）單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式換熱器的6~10倍；（2）傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)的管殼式換熱器高10～20倍；（3）重量可比管殼式換熱器降低95%；(4) 生產(chǎn)成本比管殼式換熱器低25~50%；（5）使用壽命可達(dá)8年以上。應(yīng)用本產(chǎn)品將大大降低生產(chǎn)操作和安裝成本，可用來替代鈦材和石墨換熱器。產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益分析：使用溫度為-180°C～250°C，使用壓力≤1Mpa，真空壓力≤740mmHg。該產(chǎn)品利潤率可達(dá)50％以上，每臺售價(jià)按2萬元左右，年產(chǎn)800臺純利潤可達(dá)800萬元以上。

聚苯乙烯泡沫塑料是一種價(jià)廉、質(zhì)輕、來源豐富的石油副產(chǎn)品，用途廣泛，在包裝、裝飾及廣告領(lǐng)域有著重要的地位。特別是近年來，我國制造業(yè)中真空實(shí)型消失模鑄造技術(shù)的飛速發(fā)展，需要應(yīng)用大量的聚苯乙烯消失模；在廣告、裝飾裝潢領(lǐng)域，應(yīng)用日趨廣泛。目前國內(nèi)外聚苯乙烯材料成形加工技術(shù)，有兩種方法：對大批量生產(chǎn)，采用一次發(fā)泡聚苯乙烯泡沫珠粒，在模具中發(fā)泡成型的方法。這種方法除需

設(shè)計(jì)了新的設(shè)備和探索了新的工藝條件，成功地完成了聚四氟乙烯浸漬石墨的工藝研究，填補(bǔ)了該行業(yè)的國內(nèi)空白。

1.項(xiàng)目開發(fā)的背景聚氯乙烯樹脂（PVC）是五大通用塑料中僅次于聚乙烯的第二大品種，在我國，其產(chǎn)能和產(chǎn)量均居世界第一，它已普遍應(yīng)用于建筑、化工、電器儀表、日用品等各種領(lǐng)域。由于其綜合性能好、價(jià)格低廉、用途廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位，但在加工應(yīng)用中存在沖擊強(qiáng)度低，耐熱性和耐候性差等缺點(diǎn)。通常采用接枝共聚，共混等方法向PVC中添加高分子彈性體，使共混體系既可保持硬質(zhì)PVC高模量，高剛性的特點(diǎn)，又可大大提高其缺口沖擊強(qiáng)度，明顯改善其低溫沖擊性能，開發(fā)高抗沖擊耐熱與耐候性優(yōu)良的特種專用PVC一直是國內(nèi)外研發(fā)的重點(diǎn)。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂是針對PVC樹脂的缺口沖擊強(qiáng)度低，共混改性時(shí)改性劑分散不均，易分相滲出，改性效率低而開發(fā)的高抗沖改性PVC專用樹脂，其實(shí)質(zhì)仍是橡膠增韌PVC樹脂。它是以核-殼結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸酯彈性體為基質(zhì)，與VC單體進(jìn)行原位聚合后形成具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性聚氯乙烯樹脂。一般通過聚丙烯酸酯膠乳或聚丙烯酸酯粉粒存在下的VC水相懸浮或乳液聚合而制得。采用納米級核-殼膠乳粒子原位聚合氯乙烯進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)改性是聚氯乙烯樹脂改性的第三代增韌技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于改善宏觀混合的不均勻性，質(zhì)量良莠不齊，以及對共混加工條件依賴性強(qiáng)、加工工藝和配方復(fù)雜、增韌效率低、耐候性差等局限性，同時(shí)解決純粹接枝共聚物大分子鏈流動(dòng)性差、所制材料模量低，制品抗沖性能和剛性模量等不能同時(shí)兼顧的弊端。2、工業(yè)化放大生產(chǎn)2011年3月我校與河北盛華化工有限公司合作，自籌經(jīng)費(fèi)，進(jìn)行了懸浮法聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂的中試，并進(jìn)行了大量中試試驗(yàn)研究。其研究工藝分三步，一是丙烯酸種子乳液的合成。二是懸浮法聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂合成，三是復(fù)合樹脂高速離心脫水，干燥。工業(yè)化試驗(yàn)之前共進(jìn)行17批次種子乳液聚合，70批次原位懸浮聚合，并連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)50批。至2011年9月已成功完成聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂中試試驗(yàn)，為進(jìn)一步工業(yè)化放大生產(chǎn)試驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中試試驗(yàn)過程中解決了以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：（1）聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂在加工后出現(xiàn)黑點(diǎn)問題；（2）沖擊強(qiáng)度不高的問題；(3)顆粒形態(tài)問題；（4）分散體系與乳液體系共穩(wěn)定性問題。2011年9月底實(shí)現(xiàn)13.5m3工業(yè)化裝置試運(yùn)行生產(chǎn)，至2011年12月完成工業(yè)化生產(chǎn)用種子乳液聚合40余批，原位聚合及干燥30余批，經(jīng)過配方和工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，共生產(chǎn)各項(xiàng)性能合格的聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂60余噸，產(chǎn)品性能與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完全達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)。3.本項(xiàng)目的技術(shù)成果與產(chǎn)品應(yīng)用聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂在河北盛華化工有限公司成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，填補(bǔ)了國內(nèi)聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂產(chǎn)品的空白，增加了我國PVC新品種，對推動(dòng)我國PVC市場從通用型轉(zhuǎn)變到特種專用型有著及其重要的作用，同時(shí)對我國高品質(zhì)硬質(zhì)PVC制品的發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。該產(chǎn)品集抗沖、耐磨、耐老化、耐腐蝕、阻燃、絕緣性好等優(yōu)異性能于一身，抗沖擊性能尤其突出，其技術(shù)性能指標(biāo)已達(dá)到并超過同等ACR含量下美國Rohm & Hass公司KM-355P改性PVC樹脂的水平，作為高抗沖PVC-M管道專用料應(yīng)用前景十分廣闊。該產(chǎn)品的不斷推廣應(yīng)用，將進(jìn)一步促進(jìn)管道工業(yè)、高品質(zhì)建材行業(yè)和其它塑料制造業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化預(yù)示了國內(nèi)PVC產(chǎn)品市場轉(zhuǎn)變的一個(gè)良好開端，它將逐步推動(dòng)我國PVC樹脂產(chǎn)品向系列化、專業(yè)化的水平，相信經(jīng)過幾年或十幾年時(shí)間的發(fā)展，我國的PVC樹脂牌號就會(huì)像產(chǎn)能一樣形成規(guī)模，改變目前以生產(chǎn)大批量的通用樹脂為主，而許多PVC下游加工企業(yè)所需的PVC專用樹脂主要依賴進(jìn)口的不良局面，簡化了加工工藝配方和過程，節(jié)約了能源消耗。本項(xiàng)目成功工業(yè)化產(chǎn)品有很多優(yōu)點(diǎn)：  （1）在傳統(tǒng)PVC懸浮樹脂生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上，引入聚丙烯酸酯乳液，與VC單體進(jìn)行原位懸浮聚合，形成了聚丙烯酸酯與PVC兩相之間穩(wěn)定的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大幅度提高了聚氯乙烯的力學(xué)性能，為生產(chǎn)高品質(zhì)的管材等高端產(chǎn)品奠定了材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料微觀結(jié)構(gòu)的均勻性顯著改善了新型復(fù)合樹脂的缺口沖擊韌性。同時(shí)，使用該專用樹脂生產(chǎn)制品時(shí)無需添加其他增韌劑，與傳統(tǒng)ACR或等效CPE共混改性PVC相比，原材料成本有所降低，簡化了工藝流程，節(jié)約了能耗；（2）通過配方和工藝的調(diào)整，解決了聚丙烯酸酯乳液在懸浮聚合體系中分散的均勻性問題，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工業(yè)化試生產(chǎn)，復(fù)合樹脂質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)建立了新型復(fù)合樹脂的產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（3）該復(fù)合樹脂耐候性好，加工塑化時(shí)間短，不存在CPE-g-VC樹脂加工時(shí)黃色指數(shù)變化明顯的缺點(diǎn)，也不像EVA-g-VC樹脂那樣對加工溫度敏感，使得PVC的加工性能得到改善；（4）該項(xiàng)目的成功實(shí)施為乳液與懸浮兩大聚合方法之間協(xié)同關(guān)系找到了規(guī)律性認(rèn)識，這對其它類似體系共聚物的制備研究具有積極的理論指導(dǎo)意義。公司質(zhì)管處對產(chǎn)品粘數(shù)、熱老化白度、篩余物、水份、魚眼等指標(biāo)進(jìn)行了檢測，作為高抗沖擊專用料先后經(jīng)過河北省分析測試研究中心、河北省氯堿工程技術(shù)研究中心檢測分析，其常溫簡支梁沖擊強(qiáng)度大于30.0kJ/m2，-10℃時(shí)為大于8.0kJ/m2，比普通PVC制品高10倍。我們研制的聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂經(jīng)過張家口市盛華偉業(yè)管業(yè)有限公司，張家口市方盛塑業(yè)有限公司和河北匯泰塑業(yè)有限公司作為高抗沖專用料用于制作管材和板材制品性能均能達(dá)到并超過國家建材行業(yè)指標(biāo)要求，而且產(chǎn)品流動(dòng)性好、不需添加任何增韌劑和加工助劑，可大幅度降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。其中所生產(chǎn)的各規(guī)格管材按CT/T272-2008標(biāo)準(zhǔn)檢測后，密度、二氯甲烷、落錘、維卡、回縮、液壓六項(xiàng)指標(biāo)全部合格。經(jīng)過多家大型PVC加工企業(yè)的檢測和應(yīng)用試驗(yàn)為該產(chǎn)品市場定位和開拓應(yīng)用新領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯復(fù)合樹脂首先是作為高抗沖PVC-M管道專用料使用，另外還可用于其它方向的管道工業(yè)、高品質(zhì)建材行業(yè)、汽車工業(yè)，以及電器儀表和工程塑料等應(yīng)用領(lǐng)域。

具有微納多孔結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過濾、防水透聲、高端織物、醫(yī)療器械等國民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來，只有美國Gore公司開發(fā)的拉伸法實(shí)現(xiàn)了PTFE微孔產(chǎn)品的大規(guī)模商品化生產(chǎn)，產(chǎn)值高達(dá)百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問題仍然沒有得到解決，如產(chǎn)品均勻性、產(chǎn)品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統(tǒng)拉伸法，創(chuàng)造性地提出了基于剪切誘導(dǎo)原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個(gè)多世紀(jì)的問題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強(qiáng)度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào)整產(chǎn)品宏觀性狀與微觀結(jié)構(gòu)，僅通過簡單的工藝參數(shù)調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)具有不同微觀結(jié)構(gòu)的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產(chǎn)。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設(shè)備簡單、能耗顯著降低、無環(huán)境污染，具有良好的產(chǎn)業(yè)化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過先進(jìn)的復(fù)合工藝實(shí)現(xiàn)具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等功能化PTFE材料，有效填補(bǔ)市場空白。圍繞本成果，已發(fā)表多篇國際論文、申請四項(xiàng)國家發(fā)明專利、兩項(xiàng)海外專利，在油水/固液分離、先進(jìn)織物等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景，相關(guān)產(chǎn)品已成功驗(yàn)證并得到多方行業(yè)內(nèi)專家認(rèn)可。

成果描述：針對目前中國大型石化公司從國外引進(jìn)的聚乙烯聚合裝置的工藝包落后、只能生產(chǎn)低檔通用料的難題，自主開發(fā)一系列具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的高檔聚乙烯專用樹脂的先進(jìn)制造工藝技術(shù)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 根據(jù)產(chǎn)品使用性能和加工性能要求，設(shè)計(jì)并定制聚烯烴專用樹脂的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，提供結(jié)構(gòu)內(nèi)控方案，指導(dǎo)聚烯烴聚合大裝置制定催化劑體系和聚合工藝調(diào)整方案。 研究的聚合工藝包括：Basell公司Hostalen淤漿法工藝、Spherilene氣相工藝；BP-Solvay公司Innovenes低壓淤漿工藝；Univation公司的Unipol工藝；三井化學(xué)的CX工藝等。 開發(fā)產(chǎn)品包括：PE100、PE125、PERT等高檔管材料、LDPE涂覆料、LLDPE電子膜保護(hù)膜專用料等。市場前景分析：PE100管材料主要用于制造燃?xì)夤?、各種給水管材等壓力管道系統(tǒng)，而絕緣電纜聚乙烯專用樹脂主要應(yīng)用于高壓電纜絕緣、電纜護(hù)套，用量大、附加值高、近年來市場需求量持續(xù)保持高速增長。然而由于技術(shù)附加值高，目前我國的高檔PE100管材料、絕緣電纜料基本全部依賴進(jìn)口，被國外大公司所壟斷。 擁有其他高性能專用料制造技術(shù)，制得的產(chǎn)品如LDPE涂覆料、耐熱PERT管材料、LLDPE電子膜保護(hù)膜專用料等，均具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：完成高檔聚乙烯專用料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)－性能剖析,提供關(guān)鍵結(jié)構(gòu)性能控制指標(biāo)，建立聚乙烯專用樹脂的結(jié)構(gòu)特性數(shù)據(jù)庫；提供各種聚合工藝方案，指導(dǎo)裝置進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，建立快速表征方法，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的快速調(diào)整和質(zhì)量控制。制備的產(chǎn)品滿足其加工及使用性能要求，獲得市場認(rèn)可。 如PE100管材專用樹脂：耐快速、慢速應(yīng)力開裂、抗蠕變、剛性和抗沖性等性能，以及焊接性和加工性加工要求；聚乙烯電纜絕緣專用樹脂：力學(xué)性能、加工流動(dòng)性能、潔凈度。 國際先進(jìn)。