[00313874]红外吸收微粒的表面改性及在节能树脂中的应用
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面议
类型：
非专利
技术成熟度：
已有样品
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完全转让
联系人：
国网大武口公司
所在地：宁夏回族自治区石嘴山市
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技术详细介绍
高分子塑料加工，通常是将原料树脂加热至熔点之上，使之在模具中流动成型，再降温至常温。这一过程消耗大量热能，并污染环境。在材料工业中，高分子材料加工是第二耗能大户，仅次于冶金工业。以聚酯(聚对苯二甲酯乙二醇酯，简称PET)为原料的包装瓶的加工，是在管坯中用电红外光源加热成型。这是塑料加工中耗电量最显著的一个品种。该项目的一项发明专利成果: 具有优异红外吸收性能的气溶胶微粒，经表面改性后，在合成过程中加至聚酯之中，均匀地分散于高分子链之间，得到“节能型”瓶级切片聚酯。该节能聚酯中只要含5-10ppm的红外吸收微粒，就可以在包装瓶红外加热成型过程中，提高对红外线的吸收效率，节电25%，生产周期缩短26%，深受国内外用户欢迎。南京大学薛奇教授课题组在承担“与电磁波起特殊相互作用的高分子复合材料”、“功能高分子微粒子及气溶胶的红外衰减机理的特性研究”等国家自然科学基金重点项目、重大项目子课题等科研项目中，成功研制了对红外光具有高吸收率，且轻量化、悬浮能力高的气溶胶。相关成果既获得国防专利的授权以用于国防事业，也获得了国家发明专利的授权。课题组以无毒的红外吸收气溶胶用微粒为原料，在固体核磁共振质子谱等方法检测下，使用一系列化学修饰的方法，调控表面亲水/疏水状态，以便在聚酯合成的管线上添加改性的红外吸收微粒，使其能与乙二醇相溶，从而均匀地分散到聚酯树脂中去，生产节能型聚酯瓶级切片。为了跟踪红外吸收微粒颗粒在聚合过程中的表面化学反应，以及微粒对聚酯冷却成型的影响，课题组搭建了一台高灵敏度高速扫描量热仪，可以检测出改性红外吸收微粒表面羟基参与酯化反应释放出的微量热量。这种通过化学键合，与高分子链相连接的红外吸收微粒，具有高效分布、均匀复合、不会迁移的特点。对二次加工过程中的红外光源有很高的吸收率，并且能够促进聚酯在快速降温过程中的非均相成核生长过程，有利于聚酯瓶的快速成型。上述研究成果共发表SCI论文80篇和获得8项国家发明专利的授权。所发表论文中，影响因子大于5.0的27篇；全部论文被他人引用1121次。项目组将国外引进的聚酯生产设备加以改装，采用了独特的“三釜”工艺流程，即在引进的原聚合装置上增加添加剂配制罐、喂入罐和管道反应器。此项技术设备改造创新的核心技术，可以在工艺上保证添加的红外吸收微粒能够均匀的分散在瓶级切片中去，提高瓶坯生产过程中的红外吸热效率，达到高节能的效果。节能型聚酯产品经可口可乐饮料有限公司等认证测试，获准进入食品饮料包装领域。由于其节电显著，且可提高生产效率，深受可口可乐、Fabrica等国内外大型包装材料厂商欢迎。2011年-2013年三年中该产品生产销售共27.04万吨，销售额27.96亿人民币，新增利税4.11亿元人民币。其中出口13.87万吨，创收外汇2.43亿美元，产生了巨大的经济效益。节能树脂的研制与生产，符合当今世界上材料工业发展的潮流。
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