快讯
2007.8.8:国外对双酚A(BPA)和邻苯二甲酸酯两物质是否对人类生殖和发育有害仍存争议
第三代新兴保温材料——酚醛泡沫塑料发展迅速
涂料作为国民经济的配套工业,随着经济的不断发展,其重要地位也日益凸现。为了实现涂料行业的可持续发展,满足国民经济日益发展的需要,涂料企业在“十一五”期间应当以实现经济和社会可持续发展为目标,坚持自主创新,转变经济增长方式,走内涵式、集约化的发展道路,努力实施“三大发展理念和三大调整”。 ——新型复合材料的探索者
上海交通大学,已有111年的历史。我们走进了一幢充满生机和神奇的实验楼——金属基复合材料国家重点实验室。在实验楼的成果展示室里,我们看到了形态各异的金属合金材料、聚合物基复合材料、仿生型功能复合材料,令人大开眼界。
近几年来,我国涂料行业无论是政策环境层面、市场竞争层面,还是企业主体层面,都发生了重大变化。涂料行业的竞争已从传统的有形竞争向无形竞争发展,战略决策和随机决策将愈显重要。我们只有在把握行业变化的总体脉络同时,及时捕捉某些局部的信息,才有可能在复杂多变的市场竞争中,抓住发展机遇,掌握市场主动。因此,在差异化发展中,行业需要以市场为导向的知变、识变、思变、求变和善变,不断创新。 2007.7.14:水性涂料市场销售为何遭遇阻力
波音787梦幻飞机——环氧树脂/碳纤维复合材料革命的代表 当波音公司开始考虑在787梦幻飞机上大量使用结构复合材料时,波音工程师们的直觉是,环氧树脂/碳纤基质结构能大大降低飞机重量,可以节省燃料,扩大飞行范围。但是,经过早期对复合材料的集中研究,他们意识到,复合材料还可以带来重大的设计变化,这种变化可以让他们进行功能系统集成,也可以改变层流,发展空气动力学。 从材料学的角度看,787梦幻飞机是制造业历史上最大的革命性跨越之一。但是为了实现一项野心勃勃的出货计划 —— 第一批出货时间定在2008年5月 —— 当时存在大量的障碍需要跨越: · 没人尝试过规模生产巨大的环氧树脂/碳纤维增强复合材料结构,这种材料是热固性材料,处理时间明显要慢于热塑塑料。 · 如此大型部件的关键制模技术当时仍然处于发展阶段,实际上这也是开发项目中的少数羁绊之一。 · 必须开发出新型涂层处理裂纹扩展问题,用铝材就不会有这个问题。工程师们还必须设计不同的系统来应对电流短路问题,因为,树脂基复合材料不导电。 材料技术当时对大家来说已经不是新领域了。“当我们决定在机翼、机身、地楞横梁等部位上使用复合材料时,我们实际上只是在制造777飞机时积累的大量生产经验铺垫的道路上再往前走一步,”787技术集成主任、波音公司前任全材料技术总工程师Alan G. Miller博士说。“当时我们知道象型稳性一类的事情。我们也知道复合材料会怎样冲击制造流程。我们有许多设计上获批的资料库。我们有很大的信心,这种信心来自于我们的客户。”
在波音777飞机上,复合材料只占重量的9%,而在波音787上,复合材料占到重量的50%。在整个777飞机时代,碳纤维增强复合材料的性能、制造技术和费用结构都有所提高。
由于大小(和飞机一样大)和技术的发展问题,模具也是当时一个比较大的问题。在那之前,复合材料模具主要用在造船方面,而造船还不是大规模生产行业。
大型复合材料模具结构材料的金牌标准一直是一种叫做不胀钢的铁镍合金,这种材料非常适合这一用途,因为其热膨胀系数(CTE)是可以控制的。不胀钢的一个问题是,不太易于按照制造系统要求弯曲,而让材料易于弯曲一直是波音公司几年来的一个主要目标。一个主要的替代选择是“软质”模具,这种模具也是用复合材料制造的。铝材不合适,因为铝的热膨胀系数不符合要求。由于在B2隐形轰炸机项目中出现过问题,软质模具的名声不太好。 我国大型复合材料基地在哈尔滨飞机工业公司建成 亚洲大型复合材料生产基地在我国哈尔滨飞机工业集团有限责任公司建成。哈尔滨飞机工业生产基地具备国际先进复合材料生产能力,可为大型飞行器生产复合材料大部件。 哈飞复合材料生产基地占地面积近7万平方米,拥有进口固化炉、大型热压罐、复合材料数控下料铣、激光铺层定位系统、自动铺带机、RTN成型设备、缝合设备以及先进的无损检测设备等国际先进的复合材料生产设备,其中有能够满足复合材料大部件研制生产要求的铺层、固化、加工、装配、喷漆、检测设备。具备年产150架份飞机复合材料构件的能力,可年产各种飞机复合材料构件1000多个品种。 复合材料是航空材料中的新贵,因具有质量轻、强度高、耐磨损、抗疲劳等优势而成为飞机结构材料的首选。同时,复合材料用量的多少和比例,成为衡量一种机型先进性的一个重要指标。哈飞复合材料生产基地是我国最早从国外引进航空复合材料技术的企业之一,目前,在这一领域的研发能力及制造技术水平居国际先进行列,已经形成了设计、制造、试验、检测体系完整、手段齐全、人员配套合理的复合材料研发体系,其生产的复合材料被广泛应用于国产飞机和直升机,还被空中客车、波音、巴西航空和欧洲直升机公司等国际航空巨头所采用,用于空客 A320、A350和波音787等飞机。 2007.6.28:国都化工(昆山)有限公司将举办《环氧树脂新技术动向及应用研讨会 2007.6.13:阻燃材料研究国家重点学科点专业实验室 在“北京理工大学”的东门,左边有一幢小白楼,是北京理工大学材料科学与工程学院的大多数实验室就设在这里。在一间放满各种仪器的实验室中,我们见到了“阻燃材料研究国家重点学科点专业实验室”主任杨荣杰教授。 杨荣杰教授告诉我们,1989年由国家计委批准立项的阻燃材料研究国家重点学科点专业实验室,是教育部组织执行的世界银行贷款重点学科发展项目,1992年底建成投入使用,1996年通过国家验收。实验室长期致力于环保阻燃材料的研究开发,在绿色无卤阻燃材料的研究方面一直走在国内前列。实验室追求的目标是让材料既阻燃又环保。 阻燃聚合物材料的研究与应用在我国已有20多年的历史,近10年来发展迅速。目前常用的阻燃剂有有机卤系(溴系及氯系)、有机磷系及无机系三大类。其中溴系阻燃剂的市场规模长期位居各类阻燃剂之首,其优异的性价比让其他材料望尘莫及。但由于溴系阻燃剂在生产及使用过程中可能造成环境危害,欧盟已从2006年7月1日起,开始在电子产品中停止使用两类溴系阻燃剂。因此.积极开发高性能无卤阻燃剂将是国内生产商在国际竞争中取胜的关键。 这一发展大趋势下,阻燃材料研究国家重点学科点专业实验室目前主要的研究方向集中在无卤新型阻燃剂合成、无机与纳米阻燃剂制备与应用、阻燃材料结构与性能表征、阻燃机理研究、新型阻燃材料配方与工艺研究。 经过多年的研究,目前实验室已开发出了多种磷、氮、硅及膨胀型环保阻燃剂,无卤、低烟、环保型通用及工程塑料,如用于电子电器产品的阻燃PP、PE、 HIPS、ABS、PC、PC/ABS、PA,以及建筑材料所需的阻燃PS泡沫、 PU泡沫及阻燃涂料等。实验室最早论证了三聚氰胺的阻燃机理,在无卤阻燃聚合物阻燃机理、过渡金属抑烟机理的研究方面,在国际阻燃领域享有盛誉。 作为我国惟一的专门从事阻燃材料研究的国家实验室,实验室承担了国防工业及国家科技攻关项目等,并与国内几十家企业开展项目合作,培养了大批研究型、实业型人才。杨荣杰教授介绍说,在国家“211工程”与“985项目”的支持下,实验室正努力建设成为阻燃机理、应用基础研究。材料设计和加工工艺教学与科研基地。同时该基地还将具有阻燃材料中试制备能力,并为阻燃材料行业提供研发和性能测试服务。 杨荣杰教授说,在潜心钻研的同时,实验室还非常注重领域内的学术交流。实验室主办的每年一度的国内阻燃材料与技术最新进展研讨会在国际上具有影响力。挂靠单位中国阻燃学会每年举办的全国阻燃年会,在国内阻燃界反映良好。实验室与美国阻燃协会,以及美国、意大利及英国的大学建立了良好的合作关系。 杨荣杰教授指着实验室里整齐摆放的各种设备说。先进的实验设备是不断攻克技术堡垒的必要条件。现在实验室设备有四大类:聚合物材料加工类仪器,包括混炼、压片、挤出、注塑;阻燃性能测试类仪器。可以测量材料的氧指数、烟密度:力学性能测试类仪器,包括拉伸强度、冲击强度等;机理研究设备,包括热失重分析仪、傅立叶红外光谱仪、X-射线光电子能谱仪等。 最后,杨荣杰教授说,基于多年的无卤阻燃聚合物材料的开发及阻燃机理的研究。实验室积累了大量的应用基础理论、研究经验及一流的研究成果,未来将会为我国阻燃领域的技术进步做出更大的贡献。相信在不久的将来,绿色环保阻燃聚合物材料将走入干家万户。 溴科学与环境论坛(BSEF)向我国推介溴系阻燃剂自控计划 溴科学与环境论坛(BSEF)理事、美国雅保公司全球防火安全与产品应用总监雷蒙德·道森博士2007年6月初在北京透露:BSEF目前正在酝酿将溴阻燃剂释放控制自愿行动计划(VECAP)介绍到中国。 2007年6月4日BSEF在网上公布了 VECAP的第二个年度报告。该报告显示,欧盟目前已有6个国家(比利时、法国、德国、意大利、荷兰、英国)的95%塑料和纺织业用户加入了VECAP。 雷蒙德·道森博士表示,中国是全球最重要的溴系阻燃剂应用市场之一,BSEF非常愿意将VECAP在欧美等地实施的成功经验与中国企业分享,VECAP在华实施步骤正在积极酝酿中。雷蒙德·道森博士此次中国之行的目的之一,就是与中国相关政府部门及行业组织交流与探讨,更多地了解中国市场情况,进而制定出符合中国国情的实施方案。 雷蒙德·道森博士介绍说,VECAP是由BSEF发起设立的,旨在通过生产企业与下游用户的合作,来管理、监控和减少溴系阻燃剂进入自然界,以达到减少污染和降低成本的目的。2004年,VECAP首先在欧洲实施,三年来取得了可喜成就。2007年的年度报告显示,执行这一计划的欧盟6国,有95%的塑料和纺织业十溴二苯醚用户已经承诺采用VECAP的优秀做法章程,以实现释放控制。其中纺织行业中97%和塑料行业中82%的十溴二苯醚已经得到有效监控。率先启动该计划的英国已经从VECAP的推广中受益,其中纺织行业中十溴二苯醚的释放量比2002年降低了75%。 此外,北美也于2006年开始实施这一计划。目前美国和加拿大已经有35%的十溴二苯醚用户执行这一计划。日本也在2007年1月22日成立了一个由生产商和用户组成的工作组,负责在聚苯乙烯泡沫塑料和纺织业实施六溴环十二烷(HBCD)释放控制自愿行动计划。 ※ 新 闻 链 接 ※ BSEF是一个国际溴工业组织.成立于20世纪90年代,致力于通过收集相关的科学研究成果和专业知识。为消费者、下游用户企业以及世界范围内的监管机构提供关于溴化物的信息,引导各方正确认识和科学使用溴化物。 2001年。BSEF委托荷兰渔业研究协会(RIV0)在欧盟5个成员国(荷兰、比利时、德国、爱尔兰和英国)进行环境取样调查。 RIV0在2002年发布的报告显示,环境中十溴二苯醚含量很低,主要是在沉积物中。此次调查还发现,在使用十溴二苯醚的工业生产基地周边,其残留物含量明显高于其他地方。RIVO的报告促使 BSEF发起设立VECAP。欧盟本身并不生产十溴二苯醚,因此环境中的十溴二苯醚主要来源于使用十溴二苯醚的下游生产基地。 为了监督VECAP的有效实施,BSEF发起了建立和推行释放监管及控制措施体系的十年计划。 VECAP于2004年5月正式启动,该计划实施初期的重心是英国、法国、德国、意大利、比利时和荷兰的纺织和塑料业,上述6个国家这两个行业十溴二苯醚用量占了欧盟全部用量的9%。该计划涉及的产品还包括四溴双酚A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD)。 专家再次澄清负面评价溴系阻燃剂安全风险遭质疑 在山东省潍坊市召开的“中国阻燃学会年会”上,溴科学与环境论坛(BSEF)理事、欧洲溴阻燃剂工业协会主席维罗尼可·思德科女士代表溴工业界就目前行业内对溴系阻燃剂的误解再次进行了澄清。她认为,科学看待和使用溴系阻燃剂,对保障防火安全至关重要。 思德科主席表示:“使用阻燃剂的必要性早已为人们所认识。在所有阻燃剂中,溴系阻燃剂以其在回收循环过程中的良好稳定性,被广泛用于家用和工业产品,其中包括电脑、手机等电子产品。”针对基于环保与毒性方面的考虑,目前国内外出现的对溴阻燃剂的负面评价,思德科主席认为,许多负面结论,只是通过研究少数特定的有限数据而得出的片面之词,但是,却被一些团体大肆渲染了。由于一些报道对相关科学研究结论断章取义,溴系阻燃剂的安全优势几乎被虚假的风险论断所淹没。她说:“在70多种溴系阻燃剂中,十溴二苯醚是最常用的,而且,对十溴二苯醚对环境和人体健康影响的科学研究最深入,其中包括欧盟进行的长达十年的风险评估。欧盟的结论是:十溴二苯醚对环境和人体健康没有风险,可以继续使用,并已将其从 ROHS指令中豁免。” 许多与会的国内外厂商对此表示赞同。他们认为。以十溴二苯醚为首的溴系阻燃剂是目前最好的阻燃剂,行业内现在一些关于摈弃溴系阻燃剂转而选择替代品的做法并不可取。这不仅会带来研发、测试方面的成本负担,而且替代品对人体健康和环境的许多潜在不利影响并不为人所知,目前的替代品大多数仍达不到十溴二苯醚的功效。 中国阻燃学会秘书长周政懋表示,在充足的科学依据面前,业内应理性看待对溴系阻燃剂的误解。周政懋秘书长强调:“放弃已证实安全、效果良好的成熟产品,而去寻找未知的替代品,无论对业界还是对消费者都是得不偿失的。” 2007.6.1:聚合物新材料取代铁路枕木和石子助火车第六次大提速 2007年4月18日我国启动了第六次铁路大提速之后,目前,我国高速铁路的规划、设计与建设也正在紧锣密鼓地推进。华东理工大学华昌聚合物有限公司开发的高韧性、高强度轨道垫片专用MFE-9乙烯基酯树脂新材料,已在多条线路上成功运用。该产品的研发成功.使中国成为世界上第三个掌握铁路轨道无渣道床技术的国家,将为我国铁路轨道告别枕木和石子,进入高速铁路时代奠定坚实的基础。 传统的火车轨道历来是有渣道床,即枕木下面垫石子块。需要定期维护、添加和整修。同时,有渣道床上的铁轨几十米一个接缝,火车行驶时噪声大,高速运行状态下容易出事故。随着我国高速铁路建设的逐步开展,道床无渣化、轨道无缝化是必然的趋势,进而对树脂材料提出很高要求。我国传统的环氧乙烯基酯树脂,达不到高速铁路用特种玻璃钢制品对于基体树脂断裂延伸率>8%的要求。 华东理工大学华昌聚合物有限公司抓住这一机遇,从2003年开始研究树脂改性技术与方法,以提高环氧乙烯基酯树脂的韧性。他们通过努力探索,采用耐高温的热塑性工程材料和环氧乙烯基酯树脂共混,用弹性体和环氧乙烯基酯树脂形成互穿网络聚合物体系,用热致液晶聚合物对环氧乙烯基酯树脂增韧改性,用刚性高分子原位聚合增韧环氧乙烯基酯树脂等,开发出具有高强度、高韧性的火车轨道垫片专用材料——乙烯基制树脂 MFE-9。该乙烯基酯树脂具有自主知识产权,可以替代国外的技术与材料,具备大规模施工、应用的前景。 目前,华东理工大学华昌聚合物有限公司研发的高速交通基础设施专用乙烯基酯树脂垫片,经过沈(阳)秦(皇岛)线、赣(州)龙(岩)线、遂(平)渝(重庆)线等几条线路的、实际考核,完全符合具有高韧性、高强度的火车轨道专用材料标准要求。该材料将在武(汉)广,(州)线高速铁路、京沪高速铁路相关标段等十余条高速铁路、城际快速铁路使用,为我国轨道交通运行向高速发展提供技术保障。 江苏省合成树脂工程技术研究中心在江苏三木集团建立 “江苏省合成树脂工程技术研究中心”于2007年4月底正式在江苏三木集团有限公司成立。“江苏省合成树脂工程技术研究中心”由江苏省科技厅批准,依托于江苏三木集团有限公司,由南京工业大学、江南大学、国家涂料信息中心为合作单位共同建设。目前,“江苏省合成树脂工程技术研究中心”拥有能够满足各种合成树脂应用研发、工程化试验与技术服务的4000平方米实验基地,800平方米的分析测试室、25平方米的恒温恒湿室及2000平方米的中试场所。为加强中心的技术力量,江苏省科技厅还聘请了南京工业大学、北京化工大学等单位的9名专家,组成了中心的技术委员会。 “江苏省合成树脂工程技术研究中心”今后将以面向我国合成树脂重大需求为导向,着力研发市场急需的环保型涂料用合成树脂、新型合成树脂、含氟硅树脂以及高性能合成树脂制备的新方法、新工艺,涂料配套的新型助剂等。同时,“江苏省合成树脂工程技术研究中心”将以合成树脂功能为方向,力争在分子水平上实现合成树脂的高性能化、工程化与结构功能的一体化,利用纳米技术及复合杂化技术全面提升传统合成树脂的性能,并通过分子组装技术和复配技术实现合成树脂的高性能化。此外,“江苏省合成树脂工程技术研究中心”还将负责建立和完善合成树脂领域的国家和行业标准。 阻燃剂发展方向——环保型无卤化 “2007年全国阻燃学术会议”于2007年5月15~16日在山东省潍坊市召开。同时,为了促进我国绿色环保技术应用的水平提高,加强电子产品供应链上下游企业在环保阻燃技术方面的交流与合作,由信息产业部电子工业标准化研究所主办,美国雅保公司、商务部出口商品技术服务中心协办的“2007年电子产品绿色环保阻燃技术与发展研讨会”于2007年5月24日在北京召开。 参加这二个会议的与会代表普遍认为,无卤阻燃剂将成为未来我国阻燃剂的发展方向。 尽管许多溴系阻燃剂已经被证明对人和环境无害,但由于各国对毒害性定义和标准不统一以及检测方法的差别,鉴定含卤阻燃剂困难很多。随着世界各国环保意识增强,阻燃剂的无卤化、抑烟及减毒问题已经成为业界研究和关注的焦点。据统计,我国目前塑料阻燃剂年用量达210万吨以上,其中无机阻燃剂占50%。氢氧化镁、氢氧化铝阻燃剂又占无机阻燃剂年用量的30%左右,每年需要此类无机阻燃剂31.5万吨,而我国目前氢氧化镁年产量只有1.5万吨,可见氢氧化镁发展空间很大。一些同时含有磷和氮元素的化合物,也因其热稳定性好、发烟量低,有些还具有膨胀发泡效果,成为目前研发的热点,如磷酸酯类的磷酸三聚氰胺盐、聚磷酰胺、磷腈聚合物等。 2007.5.18:我国工程塑料改性技术的专利为何极少 近年来,我国开发和生产了几十种经改性的工程塑料,其性能优良,部分指标达到国外同类产品水平。但经查阅却发现,这几十种改性工程塑料产品没有一种申请专利。 这种情况在国内工程塑料改性中小企业中非常普遍。对此,一些企业家说得非常坦率,申请专利需要将专利公示,而改性工程塑料技术往往就是一个“配方”,因此,申请专利简直相当于把“配方”全部公开,仿造者就会蜂拥而上,等于直接把市场丢掉了。 而这种情况在国外发达国家则大为不同,一般来说,他们都会申请专利,并且得到有效的保护。我国的工程塑料合成技术门槛较高,因而,大部分企业都集中在工程塑料的改性技术和深加工领域,而这一领域通常技术门槛较低,主要依靠一种或几种专用配方就能维持生产,一旦配方外泄,很容易引起大规模仿制。而根据我国专利申请程序,申请专利的企业或个人,必须将产品主要原料和生产工艺公示,这使很多企业或个人较为担忧,因而鲜有企业申报工程塑料改性技术专利。从专利统计数据看,工程塑料改性技术专利极少,而实际上很多技术都掌握在企业手中。事实上,许多销售情况较好的工程塑料改性企业都有自己独有的技术,只不过这些企业怕配方技术外泄,基本上都不愿意申请专利而已。在这种情况下,国内许多先进的工程塑料改性技术只能掌握在少数人手中,应用推广范围极小。有些尖端技术甚至可以与国外同类产品媲美,但却不能广为人知,难以在业内推广。 对知识产权保护力度不够是国内一些企业不愿申请专利的主要原因之一。尽管政府通过不断采取措施,加大了知识产权的保护力度。但这项工作还须加强,工程塑料改性技术,只要在原有技术基础上稍加改动就可以实现生产,因而,许多技术持有者选择了不申请专利而自己使用。没有专利保护的后果,除了技术外泄后难以追究盗用者的法律责任外,很多个人技术持有者往往因为没有专利而难以吸引投资。因此,也无法将技术顺利转化为生产力,这种状况对提升我国工程塑料产业技术水平十分不利。 我国已经把加强知识产权保护列入“十一五”规划,并将其当作重点工作来抓。我国工程塑料改性企业也应当将眼光放长远些,通过积极申请专利,在自身发展壮大的同时,可以将更多的先进技术推而广之,从而促进全行业快速发展,这是一举多得的好事。 我国合成树脂产品既要扩大产能更要提高档次 近年来,中国塑料制品产量大幅增长,特别是电子、电器、汽车及建筑用塑料制品需求持续大幅增长,带动了合成树脂工业发展。但是,尽管如此,目前国内合成树脂供需缺口仍然巨大,尤其是专用料、工程塑料等依赖进口的情况十分严重。据估算,2005年中国合成树脂需求总量已增加到4000万吨,而国内产量约2000万吨,自给率约50%。 “十五”期间我国塑料加工业保持两位数以上增长速度,今后几年这种发展态势将持续下去,因而我国合成树脂的对外依赖度仍然很高。中国虽然是世界上最大的合成树脂进口国,但却不能自主定价,尤其是国内仍无法自行生产的高档管材专用料、光盘用PC、汽车及电子通讯配件用工程塑料等用量小而附加值却很高的合成树脂品种,我们根本没有话语权,全部是国际定价。在国际石化原料价格居高不下的情况下,这些产品价格也一路上扬,国内用户只能被动接受,而塑料制品价格却难以上涨,这给我国的塑料加工企业带来了极其不利的影响。合成树脂供给短缺成为国内塑料工业发展的软肋之一。 根据发展规划,“十一五”期间我国合成树脂产能的增长将是石油化工产业的一项重任。据预测,合成树脂产量年均增速将达15%,2010年产量将达到3700万吨。2005~2007年间,中国与巴斯夫、BP、壳牌和埃克森美孚的石化合资企业将陆续投产,上述项目新增聚烯烃产能合计将达300多万吨/年。新增产能将在一定程度上缓解国内合成树脂短缺的矛盾。同时,国内其他企业产能扩增,也将使中国合成树脂进口增长速度有所放缓。但是,中国合成树脂在塑料加工业中的竞争力不仅仅体现在量的增长上,更重要的还在于产品的性能与质量。来料加工、进料加工在进口原料中占主导地位的事实,反映出国产合成树脂在外贸加工中的竞争弱势,也表明国外制品企业对国产原料的质量尚存疑问。而与此同时,国内企业在制造高档塑料制品时,宁愿放弃价格便宜的国产货而花大价钱从国外进口原料的现象,也绝不能简单地用“崇洋媚外”来评述。 因此,作为关系到下游能否健康发展的基础产业,中国合成树脂生产企业在扩能改造、增加供给量的同时,更应注重在提升产品质量、改善性能稳定性上下功夫,开发更多国内急需的高技术含量、高附加值树脂品种,使通用塑料中专用料的比例以及工程塑料和各种功能性材料的比例都能有较快的增长,以适应国内市场对高性能、多功能、专业化塑料制品的需求。只有质与量同步提升,才能使国产合成树脂在国内高端市场占有一席之地。 我国三聚氰胺技术向集约化发展是唯一方向 20世纪70年代末,为满足我国对三聚氰胺的需求,我国以补偿贸易的方式从荷兰DSM公司成套引进了一套1.2万吨/年装置,于1984年在现在的川化股份公司内建成投产,这是我国第一条与国际同步的现代化三聚氰胺生产线。当前,这条生产线与国外同类装置相比,该装置的技术经济指标比较落后。 国内的气相淬冷工艺是20世纪90年代逐步发展起来的一项先进技术,该技术具有工艺流程短、设备少、消耗低、自动化程度高等优点。清华大学有关单位经过多年研究,在改良气相淬冷技术的基础上开发出了节能节资型气相淬冷工艺,也称第三代气相淬冷技术。与第二代气相淬冷技术相比,工艺流程及设备都有重大改进。尾气处理更经济合理。该技术已得到德国鲁奇公司的认可,广泛受到国外三聚氰胺巨头们的关注。 1995年,清华大学易江林等人在世界上首先提出了固相淬冷结晶工艺生产三聚氰胺,2000年获得中国发明专利。专利中提出了如何利用三聚氰胺结晶热工程方法,规划出了固相法的基本流程。该工艺彻底改变了世界上现行各种三聚氰胺技术把原本是产能的结晶过程变成了“耗能”大户”的思路。但由于种种原因,该技术尚在工业化试验之中。 1997年~1998年,河南中原大化、川化和福建三化相继与意大利欧洲技术公司签约,引进日产46吨的高压法技术和装置,使我国成为世界上三聚氰胺技术流派最全的国家。Allied-ETEC高压法技术开工率很高,产品质量稳定;但是,其流程长、设备多、投资大,消耗高,有废水;特别是反应器、高压泵、离心机等许多关键设备还不能国产化,对国外依赖度较大。其尾气含水20~25%,只能回作尿素。 国内外主要技术差距在于: 一、缺乏大型化技术,企业规模偏小,技术难以更新。目前,国外平均单线产能为2.56万吨/年,最大单线产能12万吨/年,并且大多数装置实际产能均超过设计能力;国外平均每个企业规模为4.38万吨/年,最大企业已达到27.5万吨/年(含合资企业)的规模。然而,国内平均单线设计产能不足0.57万吨/年,最大单线产能1.5万吨/年;国内平均每个企业规模为0.85万吨/年,最大规模企业不足7.5万吨/年。三聚氰胺在国内多数企业里,属于附属产品,得不到足够的重视,缺乏新技术开发实力。 二、生产效率低,产品质量波动,关键技术环节有待突破。2006年全国生产三聚氰胺41.8万吨,开工率58.4%,远低于国外平均水平。就国内气相淬冷法而言,大部分装置的连续运行周期为60~80天.与国外同类工艺340天的先进水平相比差距甚大,主要原因是尿素雾滴分离器、热气过滤器、催化剂等设备和材料性能尚不过关。设备开开停停,既浪费了生产时间,又造成了工艺指标波动,而且产品质量不稳定。 三、配套装备技术效率低,我国行业总体的物能消耗处于下风。国内三聚氰胺总体的消耗水平尚处于下风,主要原因之一是国内机泵、加热炉等配套装备效率低下。虽然部分联产装置的物能消耗已达到国外先进水平。但是限于联产资源等因素,企业生产规模难以进一步提高。 自2000年至今,由于以我国为主的部分亚洲国家经济的快速发展,已经迎来了世界三聚氰胺市场和技术发展的第二个高峰期。2006年全球三聚氰胺消费量约120万吨,随着市场不断成长、能源不断减少、技术不断进步,三聚氰胺全球竞争将会更加激烈,技术必然向着单线能力大型化、节能化、集约化生产的方向发展。 在国外,由于在工业条件下合成三聚氰胺的收率已接近平衡,所以合成系统将不是今后改进的主要对象。但是,为了使整个三聚氰胺生产的技术经济指标优越.必须改进从合成气中分离出三聚氰胺的技术和合理地回收利用副产气体,以达到三聚氰胺和尿素能以最佳方案联合生产的目的。 DSM公司和AMI公司的新型高压法技术已指明世界三聚氰胺技术的工艺发展方向,老工艺的高压法和低压法由于综合能耗偏高,最终将逐渐退出历史舞台。在国内,由于存在不少联碱和碳铵装置,气相淬冷和干捕再精制工艺可以与之联合生产,产品成本还有一定的竞争力,尤其是气相淬冷的联产工艺还会存在一段时期。但低压法工艺最终的胜出者将是节能节资型气相淬冷技术,它既节能又可以大型化,尾气可以更加经济地加以分离或直接送往尿素装置(或联碱装置)作原料。至于消耗和投资均无优势的高压法,虽然运行可靠,质量稳定,但如果工艺技术无重大突破,在日益激烈的国内市场竞争中.其成本难以过关。 我国三聚氰胺行业急需开发新型催化剂 三聚氰胺既是一个环保产品,也是一个具有可持续发展潜力的产品。但是以循环经济的观点来看,还存在不少可以进一步改进的空间。 当前,我国采用的三聚氰胺生产工艺和产品质量都已接近国际先进水平,唯独催化剂仍在低水平上徘徊。在进一步提高装置产能和降低动力消耗方面,我们已远远落后于发达国家。因此,开发三聚氰胺专用催化剂,是我国三聚氰胺行业的当务之急。催化剂将分成几个档次:作为第一步,先将生产能力提高到100克尿素/公斤催化剂×时,并逐渐向国际水平靠近。 在开发三聚氰胺催化剂直接经济效益的同时,更应考虑它的间接经济效益:在目前原材料涨价、市场竞争激烈、企业内部挖潜已势在必行的形势下,对现有三聚氰胺生产企业而言,采用三聚氰胺专用催化剂可使反应温度下降30~50℃,光这一项节能可达15%以上。由于采用我们的新型三聚氰胺催化剂选择性高。可节省尿素1/5(以硅胶为催化剂每吨三聚氰胺需尿素约3.8吨,而采用新催化剂后。每吨三聚氰胺只消耗3.1吨尿素.理论量是一吨三聚氰胺需消耗2.86吨尿素)。此外由于采用本公司生产的催化剂,三聚氰胺产品品位提高,精制工序简化,从而也可带来相应的经济效益。因此,开发新型、高效的三聚氰胺用催化剂是三聚氰胺行业的需要! 2007.3.9:瞄准世界结构化学研究前沿 结构化学国家重点实验室座落在素有“海滨邹鲁”美称的福州市闽江北岸。提起这个实验室.现任室主任——中国科学院福建物质结构研究所研究员、博士生导师曹荣如数家珍。 一门重要的实验科学 曹荣研究员说:“结构化学是一门与普通老百姓息息相关的重要实验科学。它是在原子、分子水平上研究物质分子构型与组成相互关系,以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科,是阐述物质的微观结构与其宏观性能相互关系的基础学科。” 结构化学要从各种已知化学物质的分子构型和运动特征中,归纳出物质结构的规律性;要从理论上说明为什么原子会结合成为分子,为什么原子按一定的量的关系结合成为数目众多的、形形色色的分子,以及在分子中原子相互结合的各种作用力方式和分子中原子相对位置的立体化学特征;还要说明某种元素的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、电子组态、配位特点等结构特征。 当今结构化学主要研究新构型化合物的结构化学,尤其是原子簇结构化学和金属有机化合物。这一类研究涉及“化学模拟生物固氮”等在理论研究上极其重要的课题,以及寻找新型高效的工业催化剂等与工农业生产息息相关的应用研究课题。稀土元素的结构化学与我国丰富的稀土元素资源的综合利用的关系非常密切。表面结构和表面化学反应的研究与工业生产上的非均相催化反应关系极为密切,有关的研究对于工业催化剂,尤其是合成氨等工业生产用的新型催化剂的研制具有理论指导的作用。 “目前,结构化学已成为一门不但与其他化学学科联系密切,而且与生物科学、地质科学、材料科学等各学科的研究相互关联、相互配合、相互促进。由于许多与物质结构有关的化学数据库的建立.结构化学也越来越被农学家和化工工程师所重视。”曹主任说。 二十年历程硕果累累 结构化学国家重点实验室前身是福州结构化学开放实验室,1992年2月开始筹建国家重点实验室,1994年10月通过国家验收。1999年进入中国科学院“知识创新工程试点”。结构化学国家重点实验室的创始人是我国最早开展过渡金属原子簇化合物研究的著名化学家卢嘉锡教授。实验室创建二十年来已取得了丰硕的成果。 早在上世纪80年代中期。结构化学国家重点实验室就研究出了当时堪称“金属团簇之王”的高聚物。上世纪90年代后期,实验室进入纳米研究领域,提出了在笼、管、线三种构型上开展纳米团簇研究的科研方案。1999年底,实验室通过化学自组装法研制出了世界上对称性最高的和最大的纳米笼。紧接着,成功研制出无机一有机纳米管,并以特定方式串成了首例结构有序的金属一有机纳米管阵列,还将不同的团簇活化制备出各种金属纳米线,开拓了一条研制金属纳米团簇与器件的新途径。 2002年,实验室成立了福建光电子材料工程技术研究中心。该中心启动四年来,共承担了50项各类国家和地方的科研项目,每年完成技术创新10多项,申请和授权专利10多件,主持了数项国家技术标准和规划的制定,解决了多种制约光电子产业发展的共性关键技术,促进了我国光电子产业结构的调整和升级。此外,实验室还承担了国家攀登计划,“863"、“973'’项目等多项国家和省部级项目等,先后获得了多项奖励。 瞄准世界结构化学研究前沿 结构化学国家重点实验室近期开展了电磁性功能化合物的设计、金属团簇非线性光学材料的基础研究、重要生物过程中的结构化学问题、超分子聚合物晶体工程、结构敏感材料的基础研究、纳米材料的重要结构化学问题以及无机一有机杂化材料研究等。 说起实验室的目标。曹主任指出,实验室将瞄准世界结构化学的研究前沿。建成国内外结构化学的研究中心之一,成为光、电、磁功能材料,纳米材料,膜材料等领域的重要研究基地之一。 为实现这一目标.实验室将充分发挥现有优势.以“实验与理论、化学与物理、结构与性能、静态与动态、基础与应用五重双结合”的科学方法。依靠从合成、分析、结构表征、性能研究到应用探索这一套完整的结构化学综合研究体系,以无机化学、材料化学和物理化学前沿领域的金属原子团簇结构与功能、结构敏感材料和纳米材料结构为主攻方向,合理合成新型化合物,在原子和分子水平上探索新型化合物的分子和电子结构及与宏观性能之间的关系,探索其应用背景,为新材料的研制提供创新的源泉。
我国搪玻璃化工设备行业应尽快加大科技投入和技术改造
近年来,由于钢材价格不断上涨,但搪玻璃设备的价格却没有上涨势头,使企业处于极端不利的经营状态下;另一方面,由于国际市场竞争激烈,国内搪玻璃设备生产企业设备严重落伍,加大科技投入和技术改造巳成为企业发展的必由之路。 中国化工装备协会搪玻璃设备专业委员会秘书长张延经先生介绍,“十五”期间,我国搪玻璃行业整体发展态势较好,在投资、建设、企业规模和产品的大型化方面均持续增长,技术装备水平有了较大提高,产量达到9.6万吨,比“九五”期间增长了177.7%,年均增长15.5%,尤其是后三年平均增长率在20%左右。 尽管如此,与国外相比我国搪玻璃设备整体制造技术水平仍有差距,尤其是关键的瓷釉技术,还只相当于国外二十世纪60年代水平。目前,我国搪玻璃设备制造厂家的市场分工和专业化生产格局还没有形成,尚停留在低价竞争的水平上;我国的标准不为世界其他国家认可,产品难以进入国际市场,仍以保证内需为主;质量意识薄弱,把国家标准作为企业最高质量控制水平的现象还在延续;科技开发能力和水平不高,技术装备落后。 专家认为,国内搪玻璃设备企业当务之急是提高自身综合实力,掌握高水平的核心技术,并尽快与国际接轨。企业应围绕执行行业和国家标准,提高产品质量,淘汰技术落后、能耗高、污染严重的产品和工艺,增强国际竞争力。在科技进步和发展方面。企业应加大对搪玻璃压力容器冶金材料的研究和应用,以及瓷釉材料与冶金材料的匹配性研究;强化计算机技术在搪烧炉窑的应用;加强标准的基础技术研究,解决不重视、起点低、空白多、难以形成具有自主知识产权的问题,积累自己的技术数据融入企业标准,将科技开发和技术创新与标准基础研究结合起来。 把塑料注入钢铁 ———塑料金属材料更轻、更硬、更环保 目前在国际化工材料领域,出现了一种以塑料混合元件代替钢、铝等金属元件的新技术。这种混合技术,又被称为塑料/金属合成技术,其结合了金属与塑料两者各自优异的性能,可用来生产低成本且高性价比的多功能综合结构元件,使它可以承受较强压力、自身重量又较轻。这种新型的塑料混合元件比金属同类产品更轻,表面硬度更高,承压性更强以及还具有抗噪音的特点。除此之外,该材料使产品如汽车轻量化,减少了排放量,达到环保目的。 目前,德国朗盛公司正致力于开发这种由塑料做成的混合元件———“有机板”。其原理是在钢内注入塑料,并产生若干支点,由特殊纤维如玻璃纤维、纤维B或碳纤维根据不同用途浇铸在热塑模架里制成。 在生产中,制造全塑混合元件,首先要对有机板进行热力塑形。然后,其半成品将在不到塑料模架熔点的温度进行加热,最后放在喷射模塑工具中,再进行封装。由于有机板已经预热,它可以在整个接触面上与热塑材料很好的粘连在一起,就像使用了黏合剂或是焊接在一起一样。与传统混合技术相似,两个元件之间会形成摩擦联接力,这可以在很大程度上提高整体元件的机械性能。 该公司半结晶产品业务部专家达杰克说:“就投资而言,有机板的热力塑形比金属的便宜很多,因此,对进行中小型规模生产的公司来说,这种方法尤其具有优势。”数据显示,朗盛公司专利技术在生产成本减少30%%的同时使元件重量降低了40%%。这项技术已经在汽车工业中得到了广泛的应用。车头前部大规模使用这种技术的车型包括了福特福克斯C-MAX,大众辉腾和宝马1系,以及奥迪A6的车顶部机构。这些元件所采用的塑料是特级朗盛聚酰胺杜力顿,面对行业内成本紧缩压力,这种创新的技术为汽车制造商节约了大量的成本。 不仅如此,该公司的专家们最近还开始尝试用“聚酰胺”制作发动机油盘。朗盛公司半结晶产品业务部发动机元件专家克劳斯说:“在模拟试验中,我们把聚酰胺用来制作高合成发动机油盘,使其包含了自立式油盘,这样就有了更强的动力荷载和机械载荷能力。这种用途的理想材料就是DurethanDPBKV60EFH2聚酰胺6。”现在,该试验结果被欧洲传动和发动机制造商,以及原始设备制造商,应用在了各种开发项目中,其亮点就是将吸油管直接整合到油盘中。到目前为止,这两个元件都是分别制造,然后组装在一起的。分析显示,整个组件可以一次制造完成。用喷射模塑法制作油盘后,可以直接利用注气技术吹出吸油管。这样就能制造出非常紧凑的、非常节省空间的元件了。 与相应的钢或铝设计相比,塑料在元件数量、机械投资、后勤、装配工作和生产空间上,都能有相当的节省。除此之外,与金属相比,塑料可以提供更多的设计自由空间。
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