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聚氨酯保溫材料開辟生物發(fā)展路線

2016/8/10 17:05:55

      以廢棄油脂、木本油脂、松脂等非食用天然油脂替代石油化工原料，設計開發(fā)出與石化產(chǎn)品質(zhì)量水平相當?shù)男滦陀椭退芍埘ァ⒕勖讯嘣己退上愣喈惽杷狨ァ２⑹讋?chuàng)了生物基復合阻燃系統(tǒng)，制備出阻燃聚氨酯泡沫保溫材料系列產(chǎn)品獲得突破。

　　從中國林科院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所了解到，該所周永紅研究員帶領創(chuàng)新團隊以廢棄油脂、木本油脂、松脂等非食用天然油脂替代石油化工原料，設計開發(fā)出與石化產(chǎn)品質(zhì)量水平相當?shù)男滦陀椭退芍埘?、聚醚多元醇和松香多異氰酸酯。他們還首創(chuàng)了生物基復合阻燃系統(tǒng)，制備出阻燃聚氨酯泡沫保溫材料系列產(chǎn)品。

　　目前，該創(chuàng)新團隊開發(fā)的生物質(zhì)替代有害原料制備聚氨酯節(jié)能保溫材料關鍵技術推廣應用已取得實質(zhì)性進展，在江蘇強林生物能源材料有限公司建成3萬噸/年全國最大的生物質(zhì)聚酯多元醇生產(chǎn)線和2萬噸/年國內(nèi)首條油脂基聚酯多元醇連續(xù)化生產(chǎn)線，成果推廣到江蘇、福建等省。

　　聚氨酯硬泡是目前世界上性能最佳的絕熱保溫材料，但生產(chǎn)聚氨酯的傳統(tǒng)原料苯酐、苯二甲酸和環(huán)氧丙烷等對環(huán)境和人類均有較大危害。生物質(zhì)聚氨酯節(jié)能保溫材料存在產(chǎn)品和技術單一、產(chǎn)品質(zhì)量與石化產(chǎn)品相比差距較大、阻燃性差、反應二次污染嚴重、生產(chǎn)運行穩(wěn)定性和可控性差等突出問題。為了同時解決這些問題，周永紅創(chuàng)新團隊將研發(fā)目標鎖定在用生物質(zhì)替代有害原料制備性能與石化產(chǎn)品相當、同時又具有良好阻燃性能的聚氨酯節(jié)能保溫材料上，該項研究同時獲得了國家高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目和國家林業(yè)局“948”項目的支持。

　　周永紅研究員介紹，通過自主開發(fā)油脂基聚酯多元醇的連續(xù)化反應生產(chǎn)裝置，他們解決了傳統(tǒng)釜、罐式反應器生產(chǎn)能耗高、跑漏滴現(xiàn)象嚴重等問題，大大提高了反應效率，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎，生產(chǎn)出的新型油脂基聚酯多元醇可以全部替代石化類多元醇，對聚氨酯產(chǎn)品的絕熱和尺寸穩(wěn)定性等沒有影響。同時，他們還開發(fā)出新型松脂基聚酯、聚醚多元醇的設計和制備技術，制造的生物質(zhì)基聚氨酯硬泡壓縮性、拉伸性好，能與墻壁很好地粘結(jié)。

　　“特別值得一提的是，我們首次利用松香聚合二元酸、酚醛縮合二元酸和小分子多元醇反應，開發(fā)新型松脂基聚酯、聚醚多元醇，克服了聚酯組合料存放穩(wěn)定性差的致命缺點。我們還研究了用于聚氨酯硬泡的松香多異氰酸酯創(chuàng)制技術，通過松香的D-A加成反應、酰胺化反應、酰胺與草酰氯反應，制備出富馬海松酸三?；惽杷狨?，避開了傳統(tǒng)光氣法路線，反應條件溫和?！敝苡兰t說。

　　在此基礎上，研發(fā)團隊首次開發(fā)出生物質(zhì)基聚氨酯泡沫塑料的阻燃技術，制備出能夠滿足國標B1級保溫材料阻燃要求的復合阻燃型生物質(zhì)基聚氨酯硬泡。