一種新型耐高溫防腐涂料用樹脂

1、一種新型耐高溫防腐涂料用樹脂1第1頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六一、聚芳醚酮涂料的國際發(fā)展歷程及新進(jìn)展 （一）發(fā)展歷程 （二）新進(jìn)展二、聚芳醚酮涂料的國內(nèi)發(fā)展歷程及新進(jìn)展 （一）發(fā)展歷程 （二）新進(jìn)展2第2頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六一、聚芳醚酮涂料的國際發(fā)展歷程及新進(jìn)展（一）發(fā)展歷程 聚芳醚酮樹脂是特種工程塑料的一個品種。第一代產(chǎn)品是由英國ICI公司于上世紀(jì)80年代初商品化的。當(dāng)初是作為耐高溫工程塑料用。3第3頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)它除了具有耐高溫、高強(qiáng)度、抗蠕變、耐輻照、電性能優(yōu)

2、異等特性外還兼具耐化學(xué)藥品性好，與多種金屬材料及水泥、石材等無機(jī)材料都有很強(qiáng)的附著力的特性4第4頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六表1 PEEK樹脂的耐化學(xué)藥品特性藥品名影響 有 機(jī) 溶 劑丙酮MEK環(huán)己烷甲苯三氯乙烯BAAAA5第5頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六藥品名影響 有 機(jī) 溶 劑1,1,1-三氯乙烷氯仿1,1-二氯乙烷乙醇IPA醋酸乙烯汽油AAAAAAA6第6頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 注：A無影響、B少許龜裂、C溶解藥品名影響 酸濃硫酸88%硫酸（180）50%磷酸鹽酸CAAA 堿50%NaOH(1

3、20 )氨水AA7第7頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 PEEK作為防腐涂層最初的應(yīng)用主要是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的搪瓷設(shè)備涂層。與傳統(tǒng)的搪瓷設(shè)備相比其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在下述幾個方面:8第8頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 1、PEEK涂層設(shè)備的制造工藝比搪玻璃設(shè)備可大幅節(jié)能 眾所周知搪玻璃設(shè)備生產(chǎn)的燒結(jié)工藝需要在800900 高溫下進(jìn)行，而且不能一次完成需多次噴涂燒結(jié)，能耗很大。而PEEK采用靜電噴涂燒結(jié)時只要400 左右。雖然溫度只降低一半，而能耗則會有數(shù)量級的節(jié)省。9第9頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六2 、PEEK涂層設(shè)備可

4、酸、堿交替使用 化工生產(chǎn)過程中經(jīng)常會遇到制備的整個過程是酸、堿交替使用的工藝（特別在制藥生產(chǎn)中），而搪玻璃設(shè)備則只能耐強(qiáng)酸、但不能耐NaOH類強(qiáng)堿，則整個生產(chǎn)過程至少要有兩套設(shè)備交替使用，而PEEK涂層設(shè)備則可一套設(shè)備酸堿交替使用。10第10頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六3 、PEEK涂層設(shè)備可大幅度延長使用壽命 搪玻璃設(shè)備由于涂層是脆性，安裝、檢修和使用過程中稍有不慎就會有局部被損壞的危險，而一旦破損哪怕面積很小也會立即失去防腐作用而很快報廢。PEEK涂層則相反，由于樹脂韌性超群，即使安裝、檢修和使用過程中受到任何異物沖擊，甚至造成胎體變形也不會發(fā)生涂層損傷。這就

5、可大大延長設(shè)備使用壽命。 所以在日本和歐美等國家已廣為采用。11第11頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（二）新進(jìn)展 1、 材料方面的新進(jìn)展 在第一代PEEK的基礎(chǔ)上相繼又開發(fā)出耐熱等級更高的第二代、第三代新產(chǎn)品它們分別為：12第12頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（1）PEEK Tm=343（2） PEEK-HT Tm=373（3） PEEK-ST Tm=39013第13頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 2 、涂敷技術(shù)方面的新進(jìn)展 （1）前期由于PEEK沒有相溶的溶劑可選，所以只能采用一般靜電粉末噴涂工藝，或沸騰床工

6、藝14第14頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （2）由于PEEK韌性強(qiáng)前期只能采用幾百目的一般粉料，目前Victrex的產(chǎn)品目錄中已有40m的超細(xì)粉可供應(yīng)；15第15頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （3）近兩年Victrex公司于美國的噴涂設(shè)備生產(chǎn)公司合作推出了適合PEEK特性的火焰噴涂設(shè)備16第16頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六火焰噴涂施工的現(xiàn)場照片17第17頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六3 、應(yīng)用領(lǐng)域的新進(jìn)展（1）在不粘炊具領(lǐng)域的應(yīng)用18第18頁，共54頁，2022年，5月20日，

7、23點34分，星期六（2）在體育器械中的應(yīng)用19第19頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （3）日本的化學(xué)工業(yè)日報09年6月16日曾報導(dǎo)臺灣的制鞋模具廠作鞋模的涂層。該廠過去是用PTFE作涂層，平均只有12天就需涂敷一次。改用PEEK涂層后，實現(xiàn)了最長使用壽命1.5個月（約5000次循環(huán)）延長30倍。20第20頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六其它涂件的實例21第21頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六二、 這類涂層材料國內(nèi)發(fā)展歷程及新進(jìn)展（一）國內(nèi)發(fā)展歷程22第22頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六

8、1 、第一次創(chuàng)業(yè) 由于80年代問世當(dāng)初，西方將其列為戰(zhàn)略物資向我國等社會主義陣營嚴(yán)格封鎖，禁運(yùn)，而我國要發(fā)展本國國防軍工也急需這種新材料，要打破封鎖只有獨立自主研發(fā)一條路可走。23第23頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六所以國家從“八五”計劃開始就在 國家重點科技攻關(guān)計劃 國家“863”高技術(shù)計劃 中列項進(jìn)行支持，經(jīng)過專家論證吉林大學(xué)成為此項目的唯一承擔(dān)單位24第24頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 并于“八五”完成了實驗室研究； “九五”完成30噸/年中試，滿足了我國相關(guān)國防軍工的急需； “十五”被列為首批產(chǎn)業(yè)化示范工程，在長春建成了500噸

9、/年規(guī)模的生產(chǎn)裝置、25第25頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 這使我國成為繼Victrex公司之后，第二個能用本國專利技術(shù)生產(chǎn)這種高性能高分子材料的國家。 遺憾的是建成后不久投資者為盡快回收投資，竟已向外國公司出讓80%股權(quán)換回3.0億元轉(zhuǎn)讓費(fèi)的所謂合資方式，使這項知識產(chǎn)權(quán)得而復(fù)失。26第26頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六2 、二次創(chuàng)業(yè) 課題組中部分少有愛國之心的同志在反對不成的條件下退出了這次喪失自主知識產(chǎn)權(quán)的所謂合資，進(jìn)行本領(lǐng)域的二次創(chuàng)業(yè)。27第27頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（二）材料合成方面的新進(jìn)展

10、在積累了三十多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上走出了一條具有原始創(chuàng)新意義的技術(shù)路線。概況起來有下述兩方面：28第28頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六1 、走出了一條全新的溶劑路線 國際上聚芳醚酮樹脂的合成，從開始至今都采用唯一的高溫溶劑二苯砜作溶劑。這條技術(shù)路線的不足之處是：29第29頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（1）聚合溫度高達(dá)310 ，生產(chǎn)過程能耗很大（2）由于溶劑不溶于水，精制過程要先用溶劑（乙醇等）精制810次除去二苯砜，再用水精制810次除去副產(chǎn)物鹽，生產(chǎn)效率低。（3）由于生產(chǎn)中采用大量易燃易爆乙醇，建筑和設(shè)備都必須防爆標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)投資大。30

11、第30頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 新工藝采用了水溶性的環(huán)丁砜作溶劑，從而克服了傳統(tǒng)技術(shù)的不足，取得下述有利效果。 （1）聚合溫度由原有的310 降至260 ，且使聚合周期縮短1/3，取得了顯著的節(jié)能效果31第31頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （2）由于新溶劑環(huán)丁砜溶于水，省去了原來的必須先乙醇精制的兩道工序，只用水一次精制，使工效提高一倍； （3）省去了溶劑精制所需乙醇的原料消耗 （4）可使廠房與設(shè)備都降低防爆等級，節(jié)省大幅度建設(shè)投資。32第32頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 這種改變?nèi)軇┑募夹g(shù)除會收到上

12、述可提高生產(chǎn)效率、降低建設(shè)投資和生產(chǎn)成本的效果外，在所得到產(chǎn)品性能方面也有一項重要改善。這就是可使PEEK的熔體粘度有大幅度降低。33第33頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六表2 Victrex PEEK與國產(chǎn)S-PEEK在熔體粘度上的比較名稱牌號MI:400(g/10min,5kg）粘度iV-PEEK1501000.56V-PEEK380180.65V-PEEK450120.7534第34頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六名稱牌號MI:400(g/10min,5kg）粘度i S-PEEK1502050.56S-PEEK380420.65S-PE

13、EK450230.7535第35頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六2 、走出了一條全新的單體原料路線（1）第一代產(chǎn)品 PEEK結(jié)構(gòu) 熔點Tm=343Victrex和我們所用單體均為： 4，4-二氟二苯酮 對苯二酚36第36頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（2）第二代產(chǎn)品 Victrex稱PEEK-HT結(jié)構(gòu) 熔點Tm=373 所用單體原料為： 4，4-二氟二苯酮 4，4-二羥基二苯酮37第37頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 我國的產(chǎn)品稱PEEKK 結(jié)構(gòu)為 熔點Tm=367 所用單體原料為： 4，4-二氟三苯二酮 對苯二

14、酚38第38頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（3）第三代產(chǎn)品Victrex稱PEEK-ST結(jié)為：所用單體不詳熔點Tm=39039第39頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六我們的產(chǎn)品稱PEDEKK結(jié)構(gòu)為： 所用單體為：4，4-二氟二苯酮聯(lián)苯二酚熔點Tm=40740第40頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六兩種單體路線的原料成本分析 （1）以第二代產(chǎn)品為例作對比 計價標(biāo)準(zhǔn)，以目前國內(nèi)市場的實際售價為基數(shù)：41第41頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六兩代產(chǎn)品所用單體： 4，4-二氟二苯酮 15萬元/噸 4，

15、4-二羥基二苯酮 25萬元/噸 4，4-二氟三苯二酮 10萬元/噸 對苯二酚 10萬元/噸42第42頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六第一代產(chǎn)品雙方都用相同單體即 4，4-二氟二苯酮 噸耗0.792 對苯二酚 噸耗0.382 按收率95%計 則單體原料噸成本為16.5萬元43第43頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六第二代產(chǎn)品 Victrex技術(shù)所用單體 4，4-二氟二苯酮 噸耗0.579 4，4-二羥基二苯酮 噸耗0.543 按收率95%計， 則單體原料噸成本為22.3萬元44第44頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六中國技

16、術(shù)所用單體 4，4-二氟三苯二酮 噸耗0.821 對苯二酚 噸耗0.281 按收率95%計 則單體原料噸成本為：11.6萬元45第45頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六（三）PEEK樹脂作防腐涂料在國內(nèi)應(yīng)用的現(xiàn)狀 1、前期吉林大學(xué)在實驗室方面開展了一些基礎(chǔ)研究46第46頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （1）采用熱胎靜電噴涂方式成功證明了樹脂與各種金屬材料如鋼材、鋁、銅、某些無機(jī)材料如水泥、石材等都有很好的附著力47第47頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （2）利用與當(dāng)時搪瓷涂料層的標(biāo)準(zhǔn)相對比各項防腐指標(biāo)均達(dá)到或超搪玻

17、璃產(chǎn)品48第48頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 （3）與相關(guān)的搪瓷設(shè)備生產(chǎn)廠和其用戶合作噴涂過相關(guān)零配件，作過現(xiàn)場應(yīng)用實驗，也都得到好評。49第49頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 遺憾的是遲遲沒有生產(chǎn)廠家接受這項技術(shù)投入產(chǎn)品生產(chǎn)，原因： a、利用現(xiàn)有的設(shè)備無法滿足需要 b、建設(shè)所需的設(shè)備投資較大 c、學(xué)校后期也放棄了深入研發(fā)50第50頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六2、最近的可喜進(jìn)展 太侖磁力泵廠，從90年代開始就用吉林大學(xué)中試的PEEK樹脂，代替鈦材試制泵的零部件，并取得了很大的成功。正是在這種使用過程中體驗到PEEK的優(yōu)異防腐特性。51第51頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 從去年起與吉林大學(xué)合作開始開展PEEK樹脂作化工防腐涂料的產(chǎn)業(yè)化工作，并在小件產(chǎn)品方面取得了可喜的成功，此次參會得到他們試制的部分樣品。52第52頁，共54頁，2022年，5月20日，23點34分，星期六 經(jīng)他們的初步評價，從施工中樹脂的流動性來講，金