涂料级聚偏氟乙烯项目获2014年山东省科学技术奖

       近日,2014年度山东省科学技术奖评审结果正式揭晓。其中由山东华夏神舟新材料有限公司承担完成的“高性能超耐候性聚偏氟乙烯的技术研发”项目获得了2014年度山东省科学技术进步三等奖。

聚偏氟乙烯(PVDF)是20世纪60年代发展起来的具有优良综合性能的功能材料,相对密度较低,价格相对比较便宜。由于聚偏氟乙烯(PVDF)的含氟量(59.3%)和结晶度(40%-60%)相对较高,因此,其具有优异的耐化学性和户外耐侯性、良好的热稳定性和较高的机械强度,广泛应用于航天航空、电子电气、建筑涂装、信息处理、医疗器械、光学仪器、核电和半导体工业等领域。作为薄膜材料,20世纪80年代,聚偏氟乙烯(PVDF)在耐侯性保护膜方面得到使用,20世纪90年代,聚偏氟乙烯(PVDF)又应用于锂电子电池中。随着聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜功能化的不断发展,其应用领域不断扩大,自本世纪以来,聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜又成功用于功能性压电和热电薄膜,被应用于传感器和控制机构。特别是近年来,随着太阳能光伏背板生产的急速增长和海水淡化工程的急剧增加,作为其新一代性能优越基材的 聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜需求强劲增大,功能膜用聚偏氟乙烯(PVDF)树脂将长期处于供不应求的局面。

聚偏氟乙烯(PVDF)项目研究始于2007年,经过研究探索,突破了高性能超耐候性聚偏氟乙烯的核心制备技术,该项目将低温乳液聚合技术应用于高性能 聚偏氟乙烯(PVDF)树脂的制备中,形成了具有自主知识产权的聚偏氟乙烯(PVDF)生产新技术。通过非全氟辛酸类表面活性剂的开发,成功制备了绿色环保不含全氟辛酸(PFOA)的聚偏氟乙烯(PVDF)树脂;通过分子量及其分子量分布调控技术的开发、稳定性端基的开发以及聚合系统的优化,成功制备了功能膜用聚偏氟乙烯树脂,赋予了聚偏氟乙烯(PVDF)材料更优异的柔韧性能、耐化学腐蚀性及耐候性能;通过新型高效洗涤工艺的开发以及一体化后处理工艺的开发,解决了产品黄变以及杂质含量高,生产速度慢的问题;通过8000L乳液聚合釜技术的开发,解决了单批产量偏低,不利于客户使用的问题。

据悉,该项目所有技术成果均来源于自主创新,该项目拥有授权发明专利3篇,《一种高链规整度聚偏氟乙烯的制备方法》,ZL200810238289.5;《一种高熔融流动性聚偏氟乙烯的制备方法》,ZL201110002448.3;《一种含氟有机过氧化物引发剂的合成》,ZL200710114291.7。

据了解,山东华夏神舟新材料有限公司2007年1月开始聚偏氟乙烯生产技术研究工作,并研发了低温乳液聚合工艺,并打通工艺流程,2007年10月建成年产1500吨的涂料级超耐候性聚偏氟乙烯工业化生产装置。当时国内PVDF处于起步阶段,国内同行业产量低,且产品质量不稳定。公司瞄准这一契机,在生产过程中不断摸索,创新工艺,并研发了分子量及其分子量调控技术、新型高效洗涤技术、8000L乳液聚合釜,进一步完善了生产工艺。2008年《1500吨/年超耐候性聚偏氟乙烯》项目底顺利通过山东省科技成果鉴定,并达到国际先进水平。 随着光伏产业、水处理产业的迅速发展以及人们对绿色环保产品的重视程度的加强,国内外太阳能电池背板、水处理膜等高端用途的功能膜用聚偏氟乙烯新产品的需求量越来越大。但当时国内膜用聚偏氟乙烯树脂基本依赖进口。为了打破垄断,促进国内下游产业的发展,公司组织技术力量,研发了全氟分散剂的制备技术并应用到聚合工艺中,生产出不含PFOA的聚偏氟乙烯树脂,解决了下游客户关心的环保问题,通过一体化后处理工艺、分子链端基高温稳定性技术的研发从根本上解决了膜用聚偏氟乙烯树脂的晶点问题。实现关键工艺突破后,2011年又新建一套产能5000吨/年的生产装置,综合产能达到6500吨/年,2012年《功能膜用聚偏氟乙烯的技术开发》项目底顺利通过山东省科技成果鉴定,并达到国际先进水平,打破国外技术垄断,并成功实现了进口产品的替代,产销量均居国内第一。功能膜用聚偏氟乙烯树脂成功替代进口,实现了高端树脂的国产化。目前聚偏氟乙烯产销量均占国内首位。

高性能超耐候性聚偏氟乙烯的技术研发项目由山东华夏神舟新材料有限公司,自2007年1月至2011年12月历时4年独立自主完成研发与产业化工作。通过该技术的应用,目前公司建有两套产业化生产装置,综合产能达到6500吨/年,生产装置运行稳定,技术达到国际先进水平,打破国外技术垄断,并成功实现了进口产品的替代,产销量均居国内第一。

据了解,该项目近三年合计销售收入52294.83万元,利润10807.99万元,税收2980.19万元,创汇1492.41万美元。该项目通过本技术的应用将生产出高质量的聚偏氟乙烯树脂,为国内下游客户提供质量稳定性能优异的产品,打破国外的技术垄断,做到替代进口产品,降低成本,提高竞争力,促进产业结构调整、提升产业整体竞争力和水平具有重要作用。技术的成功产业化提供了350多个就业岗位,不含全氟辛酸聚合技术的应用彻底解决了对环境的污染问题,还可以使很多相关行业从中受益,影响较大的行业有化工、电子通讯、设备制造、机动车制造业、航空航天等领域。

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