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剪切變稀是流體的一種流變學行為，某些流體在施加剪切力后，流體的粘度降低。現已發現不少天然產物及聚合物的溶液具有剪切變稀的特性，同時，剪切變稀性質也得到廣泛應用，如：大多數涂料被賦予剪切變稀特性，涂刷時，對涂料施加剪切力，涂料變稀，易于均勻地分散在被涂覆物表面，一旦停止涂刷，剪切力消失后，涂料粘度恢復到施加剪切力前的粘度，限制涂料自發流動，避免產生涂層不均一、流掛等現象。隨著剪切變稀性質研究的深入，以及應用范圍的不斷擴大，對剪切變稀性能要求也在不斷提高，不時有具備剪切變稀性質的聚合物設計合成出來。其中，聚丙烯酸因其易于合成、性能可調等優點逐步在市場上占據主導地位。疏水改性聚丙烯酸聚合物是聚丙烯酸剪切稀化劑的第二代產品。較第一代堿溶脹型聚丙烯酸剪切稀化性更容易控制，可調范圍更寬。盡管疏水改性聚丙烯酸聚合物剪切稀化性能可調范圍寬，但是市售產品并不能做到面面俱到，覆蓋整個需求范圍。本項目即根據需求方的提出的特殊性能要求開發特定疏水改性聚丙烯酸聚合物。 需求方性能要求如下： 1）與丙二醇有很好的相容性；2）剪切稀化指數（0.3rpm與30rpm的粘度比值）要求20℃≥15，-20℃≥10，且30rpm粘度值小于1000；3）粘度對鹽的敏感性高；4）耐剪切：2000rpm剪切5min，要求粘度損失小于10%；5）高溫穩定性：要求80℃還能保持增稠效果。 目前市售疏水改性丙烯酸聚合物的均是針對水體系開發的，本項目要求與丙二醇有相容性，針對的不完全水體系，必須有特定結構的聚合物才能滿足要求。 疏水改性丙烯酸聚合物在國外已經有相關產品上市，但是作為產品，市場定位是應用，這類產品是以功能化的角度進入市場，比如：水性涂料增稠劑等。根據需求方提供的信息，市場上沒有專用除冰液增稠劑產品。由于生產企業對產品結構保密，無法從產品結構方面全面了解國外狀況，因此無法從產品結構判定市場上是否滿足需方要求的產品。 國內還沒有見到疏水改性丙烯酸有影響力的產品，市售產品還僅為第一代的堿溶脹型聚丙烯酸。需求方試用了國內所有產品，均不能達到性能要求。 從30年前提出部分疏水改性丙烯酸的理念后，國內外學術界有過大量研究，不過學術研究與產品技術開發著眼點不同，現有的報道都是對結構性能的一般規律性研究，體統合成制備方面研究報道很少。更重要的是尚未看到水-丙二醇體系的相關研究。 根據現有資料，疏水改性聚丙烯酸聚合物制備可以分為兩大類：合成法和改性法。合成法采用疏水性單體與丙烯酸共聚使聚合物結構中帶有疏水性基團；改性法用市售聚丙烯酸通過酯化方法在丙烯酸鏈上帶上疏水性基團。合成法的優點是可進行分子設計，疏水性可調范圍寬、改性法的優點是較合成法簡單，但是疏水可調性受限。疏水改性聚丙烯酸制備的工藝路線分為：1、沉淀法，聚合物結構容易控制，高校科研單位以發文章為目的均采用此法。但是，該方法后處理極為繁瑣，通過環評難度較大；2、界面聚合法，工藝簡單，但是，產品質量差，而且不穩定；3、膠束共聚法，工藝也較為簡單，產品質量雖然不如沉淀法好，但是，產品質量穩定；以上3條工藝路線為合成法。4、聚合物改性法，產品質量較易控制，也較為穩定，但是成本較高，后處理也較為復雜。 本研究組已有30多年的聚合物合成研究經歷，承擔過多個聚合物制備類項目，涉及的單體基本為丙烯酸類，苯乙烯類。曾經承擔過疏水改性丙烯酸的合成項目，用于油田高溫、高鹽地層的采油。對疏水改性丙烯酸聚合物合成有一定的經驗。 本項目開發50L“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”制備技術，制備的“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”達到需求方提出的技術指標。本項目采用疏水性單體與丙烯酸共聚的方法制備“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”。該路線疏水性可調范圍寬，變化不同結構的疏水性單體及含量即可加以調節。同時，剪切稀化指數也可以用此方法調節。采用膠束共聚工藝路線，生產過程易于控制，產品質量穩定。

本發明是一種具有內增塑功能的腸溶型藥用包衣聚丙烯酸樹脂乳液，它由以下配比 的原料(質量比)經反應而成：甲基丙烯酸∶甲基丙烯酸甲酯∶甲基丙烯酸丁酯∶復合乳化 劑∶過硫酸鉀∶分子量調節劑＝1∶(1.20-1.32)∶(1.451.58)∶(0.060-0.080)∶ (0.013-0.025)∶(0.020-0.030)。本發明還公開了種子聚合法制備上述聚丙烯酸樹脂乳液的 方法。本發明聚丙烯酸樹脂乳膠液屬于腸溶型水分散體包衣，具有使用安全、環保、不需加 入增塑劑即可實現高效、高質量包衣的特點。

項目研究背景及內容 ：由于我國水資源短缺的加劇和環保意識的覺 醒，我國水處理用聚丙烯酰（ PAM）市場年增長率達到 15%。而目前聚丙 烯酰胺的生產主要采用水相聚合工藝， 產品的質量和品種無法滿足廢水資 源化市場對高質量聚丙烯酰胺產品的需求。該項目通過相遷移體系的建 立、聚合參數的優化、反應器的放大設計和工藝參數控制，建立了相遷移 體系中生產聚丙烯酰胺產品中試工藝路線。并進而以污泥脫水過程

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。

1、成果簡介： 本發明屬于材料領域，具體涉及一種具有交聯網絡結構的無皂含氟聚丙烯酸酯核殼乳液的制備方法。具體說，是在沒有游離的乳化劑存在的條件下，采用種子（核殼）乳液聚合的方法，使含氟丙烯酸酯單體與交聯劑在無皂交聯聚丙烯酸酯乳膠粒子表面聚合并交聯，形成具有交聯網絡結構的無皂含氟核殼聚丙烯酸酯乳液。本專利制備的具有交聯網絡結構的無皂含氟核殼聚丙烯酸酯乳液在建筑涂料加工或汽車電泳漆加工中具有廣泛的應用。由于在殼部分引入了含氟丙烯酸酯單體，提高了聚丙烯酸酯乳膠膜的耐水性和自潔性。具有制作工藝

無色或淡黃色透明液體，溶于水和四氯化碳，與乙醚、丙酮、苯等混溶。是一種優良的極性溶劑。本產品主要用于高分子作業、氣體分離工藝及電化學。特別是用來吸收天然氣。石化廠合成氨原料其中的二氧化碳，還可用作增塑劑、紡絲溶劑、烯烴和芳烴萃取劑等。

鋼管是經濟建設中重要的原材料之一，屬經濟型斷面型材，素有工業“血管”之稱。鋼管廣泛地被用作機械工業用管(主要是液壓與氣動缸體管、液壓輸油管、汽車傳動軸管和半軸套管、軸承鋼管、皮帶傳送托輥管、印染輥管等)、石油地質工業用管(油泵管、鉆探管、油管、套管、鉆桿等)、化工用管(石油裂化管、化肥用高壓管、化工設備及管道用管)、電站鍋爐和熱交換器管等。特別是進入WTO后，我國鋼鐵工業將會面臨更加激烈的競爭環境，如何降低生產成本，提高產品質量，開發新的產品品種，以增強企業競爭力成為首要課題。北京科技大學冶金機械研究所“管材深加工科研小組” 二十余年來，從事管材塑性成形加工新工藝新設備的研究、推廣工作，開發的“高精度冷拔鋼管技術”正是這樣一項降低生產成本，提高產品質量的新產品新技術。該項技術已在全國７個省市推廣應用，并被國家科委列入《國家科技成果重點推廣計劃》指南中,編號為I4-1-4-21。隨著市場和技術發展的需求，該“管材深加工科研小組”近來又先后開發出錐管冷拔成形新工藝和設備，大口徑（建筑用）方管冷拔新工藝和設備。

管材數控內高壓成形液壓機是研發研發的一款具有自主知識產權的新型管材液壓成形設備。在其上可實現金屬管材的液壓成形，制件精度高，重量輕，剛性好，廣泛應用于汽車、航空、航天、五金等結構件的工業領域。 本研究所可以根據用戶需要進行新產品的研制和開發。

在完成產品小試驗證后，利用小試產品進行了小面積的固沙試驗和實驗室沙模的抗壓和抗剪切試驗。結果表明AA和AM的共聚物固沙效果要優于PAA的均聚物。而且當分子量大于1500萬時，分子量對沙模抗剪切和抗壓強度的影響不顯著，而固沙劑溶液的粘度隨聚合物分子量的增加而顯著增加。在滿足固沙性能要求的前提下，確定以單體聚合濃度為7%進行產品工業生產試驗，工業生產試驗考核了連續三批次，共生產六噸產品。 技術指標：聚合反應的工藝流程為配料（按配方將單體、引發劑和溶劑混合）、充氮脫氣30分鐘、加料（將反應液加入到各個反應器中）和聚合。實際聚合中的液層厚度約為250mm,。工業試驗生產線的轉化率大于98.5%，與小試設備的結果相似。應用范圍：甘肅治沙研究所民勤治沙站實驗林的梭梭面臨著退化的危險，造成梭梭林退化的主要原因有兩個，一是梭梭根部的沙粒由于長期的移動，使得梭梭較發達的根系逐漸裸露出來，失去支撐作用，在較大的風沙作用下容易被吹得連根拔起，；二是大量裸露在外的根部失去了吸取水分的功能，所以保護梭梭的根部和盡可能地提供水分是挽救退化梭梭的有效途徑。鑒于這種情況，將多功能保水劑，固沙劑和疏水劑組合起來，在梭梭周圍做成一個雨水集流面，一方面保護梭梭根部，一方面集流沙漠里少量的雨水，減少地下水的蒸發，創造梭梭生長所需的條件。