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研發階段/n本發明提供一種聚氯乙烯用無毒鈣鋅復合熱穩定劑及其制造方法，以鎂鹽、鋁鹽為基本原料，在體系中添加表面活性劑，采用模板共沉淀法，合成一種改性鎂鋁水滑石，其分子通式為［Ｍｇ１－ｘＡｌｘ（ＯＨ）２］ｘ＋Ａｘ／ｎｎ－.ｍＨ２Ｏ（０．２≤ｘ≤０．３３）。它提高了鎂鋁水滑石的結晶規整性和晶粒尺寸，且在ＰＶＣ中分散性好，由一價或二價的有機或無機酸根離子代替通用的碳酸根離子，增加了與ＰＶＣ受熱產生ＨＣｌ的交換速度，提高了ＰＶＣ熱穩定性。本發明將改性鎂鋁水滑石與有機酸鈣、有機酸鋅、有機酯、石蠟復合，調控對Ｐ

一、項目簡介目前，我國乳液法聚氯乙烯(PVC)樹脂年生產能力已達到40萬噸以上，乳液PVC樹脂已廣泛應用于建筑、室內裝飾材料、電器儀表、玩具、日用品等行業。然而，由于其樹脂本身存在著耐熱老化性能差、缺口沖擊強度低等缺點，從而大大限制了它在某些領域的應用。對于使用增塑劑改性的PVC產品，增塑劑的加入盡管可明顯增加材料的延展性、柔韌性和耐寒性，但制品的軟化點溫度和模量大幅度降低。同時增塑劑對制品表面的遷移和滲出使得產品易污損，結果導致其性能變劣，增塑劑的揮發更造成了對周圍環境的污染。因此，長期以來人們采用了各種改性方法，致力于PVC樹脂的改性研究，尤其是對其進行抗沖改性。聚丙烯酸酯(ACR)復合粒子共聚氯乙烯乳液樹脂就是基于PVC對缺口敏感、抗沖強度不佳，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乳液樹脂新產品之一，該產品克服了上述增塑劑對制品表面遷移的缺點。ACR接枝氯乙烯樹脂可較大幅度地提高PVC的低溫沖擊韌性，改善PVC的加工流動性，耐大氣老化等性能，具有巨大前途的高分子材料。當ACR含量為4.2%時，共聚物材料的常溫缺口沖擊強度比純PVC提高了近10倍，斷裂伸長率較PVC提高2倍，其抗拉強度下降約10%；ACR含量為6.3%的材料時，-25℃下的缺口沖擊強度比純PVC提高3-4倍，常溫下斷裂伸長率提高3倍以上。二、市場前景該產品可用于加工高檔人造革、壁紙、阻燃運輸帶、玩具、鋼板涂層、防水布以及各種家庭裝飾等領域。隨著對PVC制品質量要求的不斷提高，采用這種高起點改性方法所制的專用樹脂具有巨大的經濟價值和社會效益，具有廣闊的應用前景。三、成果主要優勢1. 產品生產工藝創新性突出，為專利產品，專利號：ZL02148636.0；2. 具有專用樹脂的特點和經濟附加值；3. 產品市場發展與應用前景良好；4. 經濟效益明顯；5. 有懸浮共聚樹脂中試成功的基礎，小試已完成。四、效益分析年產3000噸，設備投資400萬元，年利稅600萬元左右。五、合作方式提供工藝與技術，共同產業化。

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。

"氯乙烯(VCM)主要用于合成聚氯乙烯樹脂(PVC)。目前我國氯乙烯生產主要通過乙炔法生產。然而，乙炔法一直采用劇毒的氯化汞催化劑，嚴重制約著乙炔法的可持續發展。Au催化劑被眾多研究者認為是最有可能工業化的非汞催化劑。本研究制備了一種促進型Au基催化劑，結果表明該催化劑對Au活性物種的失活、催化劑載體表面的積碳消除作用有明顯的促進效應。穩定性考評結果顯示，在工業條件下，氯乙烯選擇性為100%，預估壽命超過3000 h。相關研究結果已申請多項中國專利。 項目已完成實驗室小試和催化劑組成，載體等參數的優化和催化劑放大制備。擬應用于全國層面的氯堿行業替代劇毒氯化汞催化劑，即煤基乙炔氫氯化合成氯乙烯單體過程中的關鍵催化劑，在不改變原有乙炔氫氯化工業反應條件前體下僅替換現有氯化汞催化劑即可，具有較好的社會效益。"

非離子表面活性劑—壬基酚聚氧乙烯醚，是乙氧基化物的第二代系列產品，因其具有潤濕、乳化、抗靜電及去污凈洗等功能，被廣泛應用于洗滌、紡織、化工、醫藥、橡膠等領域，成為當今市場上最暢銷的新一代非離子表面活性劑。 產品原料：壬基酚+環氧乙烷。 生產技術：壬基酚+環氧乙烷生產聚氧乙烯醚。設備不受腐蝕，維護成本低；極少的工藝廢水及廢氣排放，環境要求良好，原輔料消耗低，接近理論消耗，符合清潔工藝要求，產品質量好，色澤淺。 334kg壬基酚+666kg環氧乙烷生產1000

本發明公開了一種基于氯化銨化學鏈循環的純堿—氯乙烯聯產工藝，氯化銨化學鏈循環為：首先利用載體與氯化銨反應吸收氯化氫，釋放出氨氣，再將吸收氯化氫的載體進行加熱，釋放出氯化氫；然后將獲得的氨氣與氯化鈉水溶液及二氧化碳反應生產純堿，副產的氯化銨循環回用；將獲得的氯化氫與乙炔反應生產氯乙烯，乙炔制備過程副產的二氧化碳回用至純堿生產，釋放氯化氫后的載體循環回用。本發明所述的氯化銨化學鏈循環技術，集成現有的純堿和氯乙烯生產工藝，解決了氯化銨循環問題，有望實現純堿工藝的低氨或零氨消耗；簡化純堿和氯乙烯工藝，大幅降低資金投入及能源消耗；同時減少了生產中CO2與固體廢棄物的排放，并得到高附加值的輕質碳酸鈣。

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