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成果（技術(shù)）簡介： 超支化聚酯/聚氨酯具有高度支化的結(jié)構(gòu)，與相應(yīng)的線性分子相比，其熔體和溶液黏度較低，故將超支化聚酯/聚氨酯改性水性聚氨酯除了可以提高水性聚氨酯力學(xué)性能和耐水性外，還能降低其粘度，有利于進(jìn)一步提高乳液的固含量。 項目來源：自行開發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：新材料技術(shù) 主要技術(shù)特點(diǎn)： 超支化聚酯/聚氨酯改性水性聚氨酯后可使其黏度降低 20%以上，膠膜抗拉 強(qiáng)度提高30%以上。 應(yīng)用范圍：可應(yīng)用于織物涂層劑、木器漆、膠粘劑、皮革涂

無鹵阻燃聚酯纖維技術(shù)包括：常規(guī)聚酯纖維（即PET）的阻燃技術(shù)、多功能聚酯的開發(fā)及其阻燃技術(shù)（低熔點(diǎn)阻燃共聚酯技術(shù)）。 針對常規(guī)聚酯纖維（即PET）的可燃性問題，本技術(shù)采用兩種方法。一種是采用我們開發(fā)的高效無鹵反應(yīng)型阻燃劑RFR，該阻燃劑是用于合成阻燃聚酯的理想阻燃劑，該阻燃劑阻燃效率高(用量3%即可達(dá)到很好的阻燃性)、不含鹵素、無毒、發(fā)煙量小、對設(shè)備無腐蝕，對聚酯的其他性能影響不大以及可紡性好等特點(diǎn)，特別是結(jié)合納米技術(shù)開發(fā)的PPET納米復(fù)合材料能進(jìn)一步提高材料的阻燃性能； 另一種是采用我們開發(fā)的高效無鹵添加型阻燃劑AFR，這種阻燃劑的許多性能均大大優(yōu)于小分子的含磷或含鹵素阻燃劑及無機(jī)阻燃劑，對材料的其它性能影響較小，尤為突出的是, 熱穩(wěn)定性高、無毒、添加量少，無需與其它阻燃劑配合使用 , 阻燃效果好。該阻燃劑的熔點(diǎn)適宜聚合物加工溫度，可紡性好。 低熔點(diǎn)阻燃共聚酯技術(shù)中我們采用價格低廉的第三單體和阻燃單體RFR共同作用，該聚酯具有優(yōu)異的阻燃性，熔點(diǎn)在100-210℃之間并且可控，不含鹵素、無毒、成本低、可紡性好、其纖維具有較好的纖維斷裂強(qiáng)力，十分適合用來制作無紡布。阻燃PET及其納米復(fù)合材料、低熔點(diǎn)阻燃共聚酯與常規(guī)PET的生產(chǎn)設(shè)備類似，減少了更新設(shè)備的成本。 主要技術(shù)、指標(biāo)： 阻燃PET及其納米復(fù)合材料的阻燃性能：LOI≥30、UL-94 V-0級。 阻燃PET及其納米復(fù)合材料纖維斷裂強(qiáng)力： ≥3.5 cN/dtex 低熔點(diǎn)  阻燃共聚酯的性能：LOI≥30、UL-94 V-0級、纖維斷裂強(qiáng)力≥2.5 cN/dtex、切片熔點(diǎn)100-210℃（可根據(jù)產(chǎn)品使用場所可控）。 阻燃PET纖維及其織物、低熔點(diǎn)阻燃聚酯纖維及其織物的阻燃性能達(dá)到“公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標(biāo)識”（GB 20286-2006 ）的標(biāo)準(zhǔn)。 建設(shè)投產(chǎn)條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設(shè)施狀況等）： 與普通聚酯和聚酯纖維生產(chǎn)設(shè)備裝置相同。

我國目前已成為世界上最大的聚酯(PET)生產(chǎn)國，特別是PET作為纖維材料已占據(jù)所有合成纖維80%左右的比例，是合成纖維中產(chǎn)量最大、用途最廣的品種。然而，聚酯因其固有的易燃性和熔融滴落性，使得在一些重要領(lǐng)域（如阻燃防護(hù)服與軍服、電子器件等）的應(yīng)用受到了限制, 而目前已有的無鹵阻燃聚酯幾乎沒有例外地存在燃燒時熔融滴落的缺陷。本項研究通過分子設(shè)計合成一種可在聚酯燃燒溫度下自交聯(lián)的阻燃耐熔滴共聚酯。該聚酯具有以下特性：（1）其在聚合、加工、紡絲的過程中不會交聯(lián)，即不影響紡絲性。（2）其交聯(lián)溫度在熔點(diǎn)和熱分解溫度之間，具有一定的加工窗口，同時足以保證聚酯是先交聯(lián)后分解而能阻燃抗熔滴。（3）其在燃燒高溫條件下可以快速的交聯(lián)，并能達(dá)到足夠大的熔體粘度，足以阻燃及抗熔滴。通過高溫自交聯(lián)的方法，聚酯的阻燃和耐熔滴相矛盾的問題得到了很好的解決 主要技術(shù)、指標(biāo)： 高溫自交聯(lián)聚酯：Tm = 210——245°C，交聯(lián)溫度≥350°C，數(shù)據(jù)分子量≥10000 高溫自交聯(lián)聚酯的阻燃性能：HRR≤150kW/m2, UL94為V0，LOI≥30 高溫自交聯(lián)聚酯的熔滴性能：樣條直接點(diǎn)燃幾乎不熔滴 建設(shè)投產(chǎn)條件（投入資金情況、需要的廠房、使用配套設(shè)施狀況等）： 與普通聚酯和聚酯纖維生產(chǎn)設(shè)備裝置相同

1. 技術(shù)特色：1.1新型聚酯材料COFs與現(xiàn)有PC相比的優(yōu)勢 具有完全獨(dú)立自主的核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)---研發(fā)的相關(guān)聚酯COFs技術(shù)，在化學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域是一項重大技術(shù)創(chuàng)新，具有領(lǐng)先國際水平的我國自主知識產(chǎn)權(quán)，使我國第一次在應(yīng)用廣泛的工程材料聚酯研發(fā)領(lǐng)域，處于國際領(lǐng)先地位! 技術(shù)跨代優(yōu)勢---與現(xiàn)有PC相比，其本質(zhì)反應(yīng)的根本創(chuàng)新，潛在價值無法估量。本項目的基技術(shù)和產(chǎn)品是聚酯行業(yè)領(lǐng)

煤炭氣化，即在一定溫度、壓力下利用氣化劑與煤炭反應(yīng)生成潔凈合成氣（CO、H2的混合物），是實(shí)現(xiàn)煤炭潔凈利用的關(guān)鍵，可為煤基化學(xué)品（合成氨、甲醇、烯烴等）、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、煤基多聯(lián)產(chǎn)、直接還原煉鐵等系統(tǒng)提供龍頭技術(shù)，為現(xiàn)代能源化工、冶金等行業(yè)的技術(shù)改造和節(jié)能降耗提供技術(shù)支撐。 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)是世界上最先進(jìn)的氣流床氣化技術(shù)之一。水煤漿經(jīng)四個對置的噴嘴霧化后進(jìn)入氣化爐內(nèi)，與氧氣反應(yīng)生成含CO、H2和CO2的合成氣，從氣化爐出來的粗合成氣經(jīng)新型洗滌冷卻室、混合器、旋風(fēng)分離器和水洗塔等設(shè)備的洗滌和冷卻后進(jìn)入后序工段；氣體洗滌設(shè)備內(nèi)的黑水則經(jīng)高溫?zé)崴M(jìn)行熱量回收和除渣后成為灰水再返回氣體洗滌設(shè)備內(nèi)，全氣化系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)零排放。 該技術(shù)工藝指標(biāo)先進(jìn)，與同類技術(shù)相比，合成氣有效成分高2～3個百分點(diǎn)、碳轉(zhuǎn)化率高2～3個百分點(diǎn)、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生產(chǎn)強(qiáng)度大，又減少了專利實(shí)施許可費(fèi)。

在現(xiàn)有聚酯生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，廣譜型抗紫外納米復(fù)合粉體與PET聚酯的復(fù)合將賦予PET聚酯以良好的抗紫外性能，同時可改善聚酯的力學(xué)性能，對提升滌綸聚酯的附加值和提高我國滌綸纖維的國際競爭能力具有重要意義，同時也有利于該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。本技術(shù)制備了納米TiO ?2/ZnO和TiO 2 -SiO 2 -ZnO復(fù)合粉體。TiO 2 -SiO 2 -ZnO復(fù)合粉體的紫外性能在350-400nm波段內(nèi)比金紅石型TiO2明顯改善。原位聚合法制備了抗紫外復(fù)合粉體復(fù)合滌綸聚酯。抗紫外納米復(fù)合顆粒在PET基體中的分散均勻，團(tuán)聚體的尺度在50-90nm之間，復(fù)合聚酯的特性粘度、熔點(diǎn)、羧基含量、凝聚粒子和二甘醇含量等重要指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。高比表面的顆粒作為異相成核劑，提高了PET的結(jié)晶度，加快了PET聚酯的結(jié)晶速率。隨著復(fù)合顆粒的增加，抗紫外PET復(fù)合聚酯體系表觀剪切粘度隨納米粒子含量的升高逐漸下降。加入復(fù)合抗紫外顆粒后對PET的熱穩(wěn)定性影響不大。

在現(xiàn)有聚酯生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，廣譜型抗紫外納米復(fù)合粉體與PET聚酯的復(fù)合將賦予PET聚酯以良好的抗紫外性能，同時可改善聚酯的力學(xué)性能，對提升滌綸聚酯的附加值和提高我國滌綸纖維的國際競爭能力具有重要意義，同時也有利于該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。 本技術(shù)制備了納米TiO2/ZnO和TiO2-SiO2-ZnO復(fù)合粉體。TiO2-SiO2-ZnO復(fù)合粉體的紫外性能在350-400nm波段內(nèi)比金紅石型TiO2明顯改善。原位聚合法制備了抗紫外復(fù)合粉體復(fù)合滌綸聚酯。 抗紫外納米復(fù)合顆粒在PET基體中的分散均勻，團(tuán)聚體的尺度在50-90nm之間，復(fù)合聚酯的特性粘度、熔點(diǎn)、羧基含量、凝聚粒子和二甘醇含量等重要指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。高比表面的顆粒作為異相成核劑，提高了PET的結(jié)晶度，加快了PET聚酯的結(jié)晶速率。隨著復(fù)合顆粒的增加，抗紫外PET復(fù)合聚酯體系表觀剪切粘度隨納米粒子含量的升高逐漸下降。加入復(fù)合抗紫外顆粒后對PET的熱穩(wěn)定性影響不大。

廣泛應(yīng)用于汽車、鍋爐及裝備制造等行業(yè)的不銹鋼焊管是我國鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的高端不銹鋼精品深加工產(chǎn)品，其由鋼帶卷制成管而由鎢極氬弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)咬邊和駝峰焊道成形缺陷，成為不銹鋼管高效焊接生產(chǎn)的技術(shù)“瓶頸”和行業(yè)技術(shù)發(fā)展的堵點(diǎn)、難點(diǎn)。基于此，通過研究揭示不銹鋼管TIG焊接生產(chǎn)提速后出現(xiàn)的咬邊、駝峰焊道表面成形缺陷形成機(jī)理，提出利用輔助TIG電弧對熔池進(jìn)行熱力聯(lián)合調(diào)控抑制高速TIG焊接過程中咬邊和駝峰焊道的形成，發(fā)明了列置雙TIG電弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工藝，將咬邊和駝峰焊道缺陷防止在萌芽狀態(tài)；與單TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解決了焊接高質(zhì)量和高效率難平衡的問題；開發(fā)了鎢極燒蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)和不銹鋼管在線固溶熱處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了不銹鋼管高效、低能耗、低成本焊接生產(chǎn)，提升了不銹鋼焊管行業(yè)技術(shù)水平。在此基礎(chǔ)上，基于相同熱力調(diào)控理念開發(fā)了TIG電弧輔助MIG/MAG電弧高速焊接工藝，焊接速度提高75%。項目累計授權(quán)發(fā)明專利5件，制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項，工信部認(rèn)定節(jié)能技術(shù)1項，獲中國專利優(yōu)秀獎等科技獎勵6項。項目成果推動和引領(lǐng)不銹鋼焊管生產(chǎn)向高效、低能耗方向發(fā)展，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景。 （a）工藝原理 （b）列置雙TIG電弧和熔池圖像 圖1 列置雙TIG電弧高速焊接工藝原理 （c）鐵素體不銹鋼焊管 （d）奧氏體不銹鋼焊管 圖2 不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接生產(chǎn) 圖3 鎢極燒損在線監(jiān)測系統(tǒng) 圖4 奧氏體不銹鋼管高速焊接生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理工藝流程

該項目針對聚酯行業(yè)引進(jìn)裝置能耗高、競爭力弱的背景展開，結(jié)合實(shí)際工業(yè)反應(yīng)器及其生 產(chǎn)、操作狀況，在理論分析、實(shí)驗研究和計算的基礎(chǔ)上，開發(fā)了酯化過程宏觀反應(yīng)動力學(xué)模型 和縮聚過程的宏觀反應(yīng)動力學(xué)模型。通過采集的數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行進(jìn)一步的校核和不斷地修正， 獲得了全面良好反映聚酯裝置特性的模型。通過模型尋優(yōu)，對操作參數(shù)進(jìn)行較小的調(diào)節(jié)，根據(jù) 調(diào)整后的裝置具體生產(chǎn)情況，對模型進(jìn)行進(jìn)一步的驗證和校核，并在新的操作點(diǎn)周圍的一個新 的較小的范圍內(nèi)對模型進(jìn)行進(jìn)一步的尋優(yōu)。采用這種逐步外延的尋優(yōu)技術(shù)，使裝置平穩(wěn)地移到 最優(yōu)操作點(diǎn)上，在提高等級品率、降低能耗的同時保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。該項目通過系統(tǒng)的信 息采集、信息處理對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并在工業(yè)裝置上實(shí)施，具有投資小、收益高的特點(diǎn)，尤其 適用于舊的聚酯生產(chǎn)系統(tǒng)信息化改造。同時，該項目的技術(shù)也可推廣到相關(guān)聚合物過程的節(jié)能 降耗等過程優(yōu)化項目中。該項目已在洛陽石化、上海石化等企業(yè)得到應(yīng)用，流程熱媒用量下降 8%以上，創(chuàng)造了1813萬元/年的經(jīng)濟(jì)效益。該項目所包含的相關(guān)技術(shù)獲2008年中國石化集團(tuán)科 技進(jìn)步三等獎、2008年國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)優(yōu)秀展品獎。 該項成果具有國際先進(jìn)性，可直接推廣應(yīng)用到國內(nèi)其他聚酯裝置。此外，該成果中的建模 技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)等亦可以推廣應(yīng)用到其他石油化工生產(chǎn)過程中，采用自動化技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 生產(chǎn)技術(shù)水平，推動我國石化工業(yè)科技進(jìn)步，為信息化帶動工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式 發(fā)展，提供強(qiáng)有力的示范作用。

該項目針對聚酯行業(yè)引進(jìn)裝置能耗高、競爭力弱的背景展開，結(jié)合實(shí)際工業(yè)反應(yīng)器及其生產(chǎn)、操作狀況，在理論分析、實(shí)驗研究和計算的基礎(chǔ)上，開發(fā)了酯化過程宏觀反應(yīng)動力學(xué)模型和縮聚過程的宏觀反應(yīng)動力學(xué)模型。通過采集的數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行進(jìn)一步的校核和不斷地修正，獲得了全面良好反映聚酯裝置特性的模型。通過模型尋優(yōu)，對操作參數(shù)進(jìn)行較小的調(diào)節(jié)，根據(jù)調(diào)整后的裝置具體生產(chǎn)情況，對模型進(jìn)行進(jìn)一步的驗證和校核，并在新的操作點(diǎn)周圍的一個新的較小的范圍內(nèi)對模型進(jìn)行進(jìn)一步的尋優(yōu)。采用這種逐步外延的尋優(yōu)技術(shù)，使裝置平穩(wěn)的移到最優(yōu)操作點(diǎn)上，在提高等級品率、降低能耗的同時保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。該項目通過系統(tǒng)的信息采集、信息處理對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并在工業(yè)裝置上實(shí)施，具有投資小、收益高的特點(diǎn)，尤其適合舊的聚酯生產(chǎn)系統(tǒng)信息化改造。同時，該項目的技術(shù)也可推廣到相關(guān)聚合物過程的節(jié)能降耗等過程優(yōu)化項目中。該項目已在洛陽石化、上海石化等企業(yè)得到應(yīng)用，流程熱媒用量下降8%以上，創(chuàng)造了1813萬元/年的經(jīng)濟(jì)效益。該項目所包含的相關(guān)技術(shù)獲2008年中國石化集團(tuán)科技進(jìn)步三等獎、2008年國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)優(yōu)秀展品獎。該項成果具有國際先進(jìn)性，可直接推廣應(yīng)用到國內(nèi)其他聚酯裝置。此外，該成果中的建模技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)等亦可以推廣應(yīng)用到其他石油化工生產(chǎn)過程中，采用自動化技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，推動我國石化工業(yè)科技進(jìn)步，為信息化帶動工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展，提供強(qiáng)有力的示范作用。登記計算機(jī)軟件著作權(quán)1項；“聚酯裝置節(jié)能降耗技術(shù)”獲2008年中國國際工業(yè)博覽會中國高校展區(qū)優(yōu)秀展品獎三等獎。獲中國石化集團(tuán)科技進(jìn)步三等獎1項。