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聚乙烯醇(PVA)是一種綜合性能優異的水溶性高分子材料，可由非石油路線大規模生產，價格低廉，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和分子間氫鍵，使其熱分解溫度（200-250℃）與熔點（226℃）接近，熔融時即發生熱分解，因而難以熱塑加工。為實現 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，大量的增塑劑能導致 PVA 綜合性能（尤其是阻隔性能）明顯下降，同時增塑劑遷移會引起污染接觸物等問題，不能用于食品包裝。 本技術僅添加少量的大分子改性劑（<10wt%），實現 PVA 的熱塑加工。該技術制備的 PVA 阻隔性能穩定，力學性能提高，無小分子遷移物，可以與其他塑料進行熔融擠出制備高阻隔復合薄膜。

醋酸丁酯是重要的基礎有機化工原料，大量用作各過程的溶劑、萃取劑和脫水劑。但國內目前生產過程依然采用傳統的硫酸催化酯化—反應后再分離工藝。由于硫酸腐蝕性和氧化性強，設備腐蝕與副反應嚴重，酯化過程也需在傳熱性能差的搪瓷反應器中進行，反應和分離都不理想，因而該工藝生產效率低下，不是綠色化的生產。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容易破碎粉化以及雜質積累而降低催化效果，工業化困難。我校新技術可在原有醋酸丁酯綠色化工業生產的固體酸

聚合物／蒙脫土納米復合材料是近年來新材料和功能材料領域中研究的熱點之一。氯化聚 乙烯 (CPE) ，是由聚乙烯 (PE) 與氯氣進行取代反應，經化學改性而得到的一種新型材料。其 結構飽和，無雙鍵，分子穩定，具有良好的耐油、耐臭氧、耐熱氧老化、耐腐蝕、耐燃、耐細 菌和微生物作用、耐候性等性能。為了擴大氯化聚乙烯在橡膠與彈性體兩個方面的應用，研制 氯化聚乙烯橡膠CM/蒙脫土納米復合材料。 本項目通過蒙脫土在氯化聚乙烯中的復合應用，提高其使用性能，擴大其應用領域。創新 點在于通過熔融插層的方法來制備一種綜合性能優良，加工條件容易的氯化聚乙烯CM橡膠/蒙 脫土納米復合材料。對納米復合材料的相結構形態的表征，在準確地表征聚合物／蒙脫土納米 復合材料的各種精細的結構基礎上，實現對聚合物／蒙脫土納米復合材料結構的有效控制，從 而可按性能要求來設計和制備納米復合材料。根據氯化聚乙烯特定的分子結構，選擇合適的處 理劑和合適的工藝條件，篩選出合適的體系。

項目簡介：石墨改性碳纖維增強聚四氟乙烯肋板換熱器，采用石墨改性碳纖維增強的聚四氟乙烯制成。該換熱器耐強腐蝕，可用于石油化工、制藥、冶煉等行業中有特殊要求（如強酸、強堿等）的冷凝、冷卻、加熱等多種工藝操作中。該產品已獲得發明專利授權，年產800臺規模，設備投資需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通道。對各個通道進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置導流片，并在板束兩端配置適當流體出入口分頭和接管，組成完整的肋板換熱器。與常規的板殼式換熱器相比，板翅式換熱器具有強大的優越性：（1）單位體積內的換熱面積為管殼式換熱器的6~10倍；（2）傳熱系數比傳統的管殼式換熱器高10～20倍；（3）重量可比管殼式換熱器降低95%；(4) 生產成本比管殼式換熱器低25~50%；（5）使用壽命可達8年以上。應用本產品將大大降低生產操作和安裝成本，可用來替代鈦材和石墨換熱器。產品主要技術指標和經濟效益分析：使用溫度為-180°C～250°C，使用壓力≤1Mpa，真空壓力≤740mmHg。該產品利潤率可達50％以上，每臺售價按2萬元左右，年產800臺純利潤可達800萬元以上。

聚苯乙烯泡沫塑料是一種價廉、質輕、來源豐富的石油副產品，用途廣泛，在包裝、裝飾及廣告領域有著重要的地位。特別是近年來，我國制造業中真空實型消失模鑄造技術的飛速發展，需要應用大量的聚苯乙烯消失模；在廣告、裝飾裝潢領域，應用日趨廣泛。目前國內外聚苯乙烯材料成形加工技術，有兩種方法：對大批量生產，采用一次發泡聚苯乙烯泡沫珠粒，在模具中發泡成型的方法。這種方法除需

設計了新的設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，填補了該行業的國內空白。

1.項目開發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，其產能和產量均居世界第一，它已普遍應用于建筑、化工、電器儀表、日用品等各種領域。由于其綜合性能好、價格低廉、用途廣泛，在國民經濟中有著重要的地位，但在加工應用中存在沖擊強度低，耐熱性和耐候性差等缺點。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PVC高模量，高剛性的特點，又可大大提高其缺口沖擊強度，明顯改善其低溫沖擊性能，開發高抗沖擊耐熱與耐候性優良的特種專用PVC一直是國內外研發的重點。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂是針對PVC樹脂的缺口沖擊強度低，共混改性時改性劑分散不均，易分相滲出，改性效率低而開發的高抗沖改性PVC專用樹脂，其實質仍是橡膠增韌PVC樹脂。它是以核-殼結構的聚丙烯酸酯彈性體為基質，與VC單體進行原位聚合后形成具有互穿網絡結構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行微觀結構改性是聚氯乙烯樹脂改性的第三代增韌技術，其優點在于改善宏觀混合的不均勻性，質量良莠不齊，以及對共混加工條件依賴性強、加工工藝和配方復雜、增韌效率低、耐候性差等局限性，同時解決純粹接枝共聚物大分子鏈流動性差、所制材料模量低，制品抗沖性能和剛性模量等不能同時兼顧的弊端。2、工業化放大生產2011年3月我校與河北盛華化工有限公司合作，自籌經費，進行了懸浮法聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂的中試，并進行了大量中試試驗研究。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絡結構的聚氯乙烯復合樹脂合成，三是復合樹脂高速離心脫水，干燥。工業化試驗之前共進行17批次種子乳液聚合，70批次原位懸浮聚合，并連續穩定生產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絡結構的聚氯乙烯復合樹脂中試試驗，為進一步工業化放大生產試驗奠定了堅實的基礎。中試試驗過程中解決了以下幾個關鍵技術問題：（1）聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂在加工后出現黑點問題；（2）沖擊強度不高的問題；(3)顆粒形態問題；（4）分散體系與乳液體系共穩定性問題。2011年9月底實現13.5m3工業化裝置試運行生產，至2011年12月完成工業化生產用種子乳液聚合40余批，原位聚合及干燥30余批，經過配方和工藝的進一步改進，共生產各項性能合格的聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂60余噸，產品性能與技術經濟指標完全達到了項目預期目標。3.本項目的技術成果與產品應用聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂在河北盛華化工有限公司成功實現工業化，填補了國內聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂產品的空白，增加了我國PVC新品種，對推動我國PVC市場從通用型轉變到特種專用型有著及其重要的作用，同時對我國高品質硬質PVC制品的發展具有積極的推動作用。該產品集抗沖、耐磨、耐老化、耐腐蝕、阻燃、絕緣性好等優異性能于一身，抗沖擊性能尤其突出，其技術性能指標已達到并超過同等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管道專用料應用前景十分廣闊。該產品的不斷推廣應用，將進一步促進管道工業、高品質建材行業和其它塑料制造業的發展，經濟效益和社會效益明顯。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復合樹脂成功實現工業化預示了國內PVC產品市場轉變的一個良好開端，它將逐步推動我國PVC樹脂產品向系列化、專業化的水平，相信經過幾年或十幾年時間的發展，我國的PVC樹脂牌號就會像產能一樣形成規模，改變目前以生產大批量的通用樹脂為主，而許多PVC下游加工企業所需的PVC專用樹脂主要依賴進口的不良局面，簡化了加工工藝配方和過程，節約了能源消耗。本項目成功工業化產品有很多優點：  （1）在傳統PVC懸浮樹脂生產設備基礎上，引入聚丙烯酸酯乳液，與VC單體進行原位懸浮聚合，形成了聚丙烯酸酯與PVC兩相之間穩定的互穿網絡結構，大幅度提高了聚氯乙烯的力學性能，為生產高品質的管材等高端產品奠定了材料結構基礎；互穿網絡結構材料微觀結構的均勻性顯著改善了新型復合樹脂的缺口沖擊韌性。同時，使用該專用樹脂生產制品時無需添加其他增韌劑，與傳統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，節約了能耗；（2）通過配方和工藝的調整，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，實現連續工業化試生產，復合樹脂質量穩定。同時建立了新型復合樹脂的產品企業標準。（3）該復合樹脂耐候性好，加工塑化時間短，不存在CPE-g-VC樹脂加工時黃色指數變化明顯的缺點，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）該項目的成功實施為乳液與懸浮兩大聚合方法之間協同關系找到了規律性認識，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意義。公司質管處對產品粘數、熱老化白度、篩余物、水份、魚眼等指標進行了檢測，作為高抗沖擊專用料先后經過河北省分析測試研究中心、河北省氯堿工程技術研究中心檢測分析，其常溫簡支梁沖擊強度大于30.0kJ/m2，-10℃時為大于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絡結構的聚氯乙烯復合樹脂經過張家口市盛華偉業管業有限公司，張家口市方盛塑業有限公司和河北匯泰塑業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到并超過國家建材行業指標要求，而且產品流動性好、不需添加任何增韌劑和加工助劑，可大幅度降低了生產成本，減少了環境污染，經濟和社會效益顯著。其中所生產的各規格管材按CT/T272-2008標準檢測后，密度、二氯甲烷、落錘、維卡、回縮、液壓六項指標全部合格。經過多家大型PVC加工企業的檢測和應用試驗為該產品市場定位和開拓應用新領域打下了堅實的基礎。聚丙烯酸酯原位聚合具有互穿網絡結構的聚氯乙烯復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、高品質建材行業、汽車工業，以及電器儀表和工程塑料等應用領域。

具有微納多孔結構的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過濾、防水透聲、高端織物、醫療器械等國民經濟戰略新興產業的關鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來，只有美國Gore公司開發的拉伸法實現了PTFE微孔產品的大規模商品化生產，產值高達百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問題仍然沒有得到解決，如產品均勻性、產品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統拉伸法，創造性地提出了基于剪切誘導原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個多世紀的問題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據生產需求靈活調整產品宏觀性狀與微觀結構，僅通過簡單的工藝參數調整，即可實現具有不同微觀結構的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設備簡單、能耗顯著降低、無環境污染，具有良好的產業化潛力。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，可以通過先進的復合工藝實現具有高導電、高導熱等功能化PTFE材料，有效填補市場空白。圍繞本成果，已發表多篇國際論文、申請四項國家發明專利、兩項海外專利，在油水/固液分離、先進織物等領域具有良好應用前景，相關產品已成功驗證并得到多方行業內專家認可。

成果描述：針對目前中國大型石化公司從國外引進的聚乙烯聚合裝置的工藝包落后、只能生產低檔通用料的難題，自主開發一系列具有獨立知識產權的高檔聚乙烯專用樹脂的先進制造工藝技術，取得了巨大的經濟效益。 根據產品使用性能和加工性能要求，設計并定制聚烯烴專用樹脂的關鍵結構，提供結構內控方案，指導聚烯烴聚合大裝置制定催化劑體系和聚合工藝調整方案。 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；三井化學的CX工藝等。 開發產品包括：PE100、PE125、PERT等高檔管材料、LDPE涂覆料、LLDPE電子膜保護膜專用料等。市場前景分析：PE100管材料主要用于制造燃氣管、各種給水管材等壓力管道系統，而絕緣電纜聚乙烯專用樹脂主要應用于高壓電纜絕緣、電纜護套，用量大、附加值高、近年來市場需求量持續保持高速增長。然而由于技術附加值高，目前我國的高檔PE100管材料、絕緣電纜料基本全部依賴進口，被國外大公司所壟斷。 擁有其他高性能專用料制造技術，制得的產品如LDPE涂覆料、耐熱PERT管材料、LLDPE電子膜保護膜專用料等，均具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優勢分析：完成高檔聚乙烯專用料產品的結構－性能剖析,提供關鍵結構性能控制指標，建立聚乙烯專用樹脂的結構特性數據庫；提供各種聚合工藝方案，指導裝置進行生產調整，建立快速表征方法，實現生產工藝的快速調整和質量控制。制備的產品滿足其加工及使用性能要求，獲得市場認可。 如PE100管材專用樹脂：耐快速、慢速應力開裂、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：力學性能、加工流動性能、潔凈度。 國際先進。