成果描述:
聚合級高純DAR單體,即二氨基間苯二酚類物質,是指一類用于合成高強高模新型功能聚合物材料PBZ如聚對苯基苯并二噁唑PBO、聚對苯撐苯并噻唑、聚對苯撐吡啶并咪唑等合成的功能性單體原料。 聚對苯撐苯并唑類聚合物,是一種高性能的熱塑性液晶聚合物材料,因其高強度、高模量、高熱穩定性、以及高耐化學腐蝕性、高耐溶劑性能等在航空航天、電子信息、汽車零配件、精密機械、消防等諸多領域具有非常廣闊的應用前景。但此類聚合物技術難度大,尤其是高純度的單體原料DAR的合成技術難度較大,直接影響了功能材料的產業化。DAR是有機酚胺,具有極強的還原性,容易被氧化變質,因此對于合成反應、分離純化、以及儲存和運輸均提出了非常高的要求。 聚合級高純DAR的合成,主要是從TCB(連三氯苯-1,2,3)出發,經過硝化、水解、加氫還原、重結晶過程得到高純度DAR。該技術成果經過長期的開發研究,主要是運用循環套用法減少了硝化步驟的廢液排放量,改變水解與加氫步驟中的傳統合成體系,提高了第二步中間產物和產品的收率與純度,并實現了加氫催化劑的循環使用,降低了最終產物的合成成本。同時還開發出一種新型的光催化劑,催化氧化水解步驟產生的廢水,得到一個綠色環保的合成工藝。
市場前景分析:
聚合級高純DAR單體,是指一類用于合成高強高模新型功能聚合物材料PBZ如聚對苯基苯并二噁唑PBO、聚對苯撐苯并噻唑、聚對苯撐吡啶并咪唑等的功能性單體原料。 聚對苯撐苯并唑類聚合物,是一種高性能的熱塑性液晶聚合物材料,因其高強度、高模量、高熱穩定性、以及高耐化學腐蝕性、高耐溶劑性能等在航空航天、電子信息、汽車零配件、精密機械、消防等諸多領域具有非常廣闊的應用前景。 在聚苯并唑類聚合物材料中最引人關注的是聚對苯基苯并噁唑功能聚合物材料,簡稱PBO聚合物。PBO功能聚合物具有非常高的強度,達到5.2GPa,模量高達180GPa,是化學纖維中最高的;其耐熱溫度高達600℃;具有非常好的阻燃能力,極限氧指數高達68,在火焰中不燃燒、不收縮;耐熱性和耐燃性高于其他一切有機纖維。PBO被譽為二十一世紀新型功能材料。 目前DAR單體原料,國內無產業化裝置,國內PBO實驗裝置、放大裝置以及正在建設的產業化裝置,均主要從國外進口少批量的原料,滿足實驗所需。DAR外購的價格大約1450~1600元/kg。由于DAR單體原料本身的性質,不適合大批量購買和存儲,因此在國內建設DAR單體原料的生產裝置,是PBZ類功能聚合物產業化的必然要求。
與同類成果相比的優勢分析:
以1000噸/年高純單體原料DAR鹽項目進行粗略估算,總投資約為7000萬元(不包括土建費用),產品的噸綜合成本為142萬元。按照DAR鹽的平均市價160萬元/噸計算,年企業利稅可達到1億元。國際先進。
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