lccjr 发表于 2008-10-20 08:34:26

低苯乙烯挥发树脂的开发

一、项目简介
不饱和聚酯树脂具有优良的机械性能、电性能和耐化学腐蚀性能,加工工艺简便,被广泛应用于玻璃纤维增强材料(即玻璃钢)、化工防腐、浇铸制品、卫生洁具、工艺品等行业。目前,从材料成本、树脂的贮存、成型操作和固化特性以及最终应用性能来看,苯乙烯是不饱和聚酯树脂选用的最合适的单体,它在树脂中起着稀释剂和交联剂的双重作用,用量一般占树脂总量的40% ~50%。然而,苯乙烯在室温下的蒸气压较高,易挥发,尤其是在采用手糊或喷射成型工艺制作玻璃钢制品的胶衣层和背衬增强层的过程中更易散发。由于苯乙烯应用广泛,尤其是它的特殊气味和在较高蒸气浓度下具有有害的刺激性和麻醉作用,一直受到有关部门和社会公众的关注。
因此,许多国家制订了相应的法规,对使用UPR制造产品的生产场所里苯乙烯蒸汽的可允许浓度作了规定,强制实施,而且具体要求日趋严格。例如在美国其允许PEL值(permissible exposure level)是50ppm,而在瑞士,其PEL值为25ppm,这样低的含量是不太容易达到的,依靠强力的通风作用也很有限。同时,强力的通风还会导致苯乙烯从制品的表层散失以及大量苯乙烯挥发到空气中。这就要求开发不污染或少污染空气的低苯乙烯挥发(LSE)树脂。从20世纪70年代起国外就开始对低苯乙烯挥发性的ISE(1ow styrene emission)树脂进行了研究,经过不断地研究和试验,世界上主要的UPR生产厂商都相继推出了各具特色的低苯乙烯散发性树脂新品种。
目前,市场上销售的低苯乙烯挥发树脂主要有两种途径:1、通过加入一种成膜剂,在不饱和聚酯树脂表面形成一层薄膜来抑制苯乙烯的挥发,该技术可降低苯乙烯在树脂储藏期及固化过程中的挥发,但在树脂施工过程中(如在涂覆或喷射时)对苯乙烯的挥发没有明显的抑制作用。且采用该技术制备的制品表面会附上一层成膜剂,影响制品的外观及二次层压成型。2、降低苯乙烯在不饱和聚酯树脂中的用量。该技术成本较高,如国内厂家采用该方法生产的的树脂售价为普通树脂的2~3倍。
本项目采用自主开发的纳米苯乙烯挥发抑制剂,加入到不饱和聚酯树脂中,利用该抑制剂高的比表面积、对苯乙烯强的吸附作用,抑制苯乙烯的挥发,从而达到制备出低成本、低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的目的。

二、本项目的优势:
1、项目投资低:本项目不需要大型设备的投资,只需要对已有的制备不饱和聚酯树脂的工艺进行改进即可制备低苯乙烯挥发树脂。
2、成本低廉:本项目只需在普通的不饱和聚酯中加入1%的低苯乙烯挥发抑制剂即可大幅降低苯乙烯的挥发,且成本只增加250元/吨,该价格各用户完全可以介绍。而市场上的同类产品价格最低较普通树脂贵1500元/吨。
3、效果明显:在不饱和聚酯中加入1%的苯乙烯挥发抑制剂即可大幅降低不饱和聚酯树脂中苯乙烯的挥发。结果表明,该抑制剂可使不饱和聚酯树脂在储存期的苯乙烯挥发量降低85%,在固化过程中的苯乙烯挥发量降低60%;同时,由于本项目中的苯乙烯挥发抑制剂是通过抑制剂与苯乙烯强的作用力来限制苯乙烯的挥发的,故可大幅降低苯乙烯在施工过程中的挥发。
4、副作用小:采用本技术在降低苯乙烯挥发同时,不影响制品的透明性、固化性能、制品外观及制品的二次加工性能。

三、与市场同类产品比较

1、技术先进:目前市场上常见的低苯乙烯挥发树脂,由于大部分是通过添加成膜剂来抑制苯乙烯挥发,故制品的外观及二次加工性能都受到极大的影响。本项目是通过纳米苯乙烯挥发抑制剂与苯乙烯强的界面作用力来抑制苯乙烯挥发的。目前市场上很少见该类产品,只有荷兰DSM公司的“insert”技术,即“内在的苯乙烯挥发降低技术”与本项目技术相近。但其成本元高于本项目。
2、项目成熟:本项目已经过两年的开发,经过多次实验,相关的制备工艺、加工工艺及条件已经完全成熟,可直接进行成果转化。目前,该技术正在申请中国发明专利。
3、成本极低:本项目制备的低苯乙烯挥发树脂较普通树脂只增加250元/吨的成本,较市场上销售的同类产品价格低1250元/吨以上,具有明显的价格优势。
项目前景预测
不饱和聚酯树脂作为用量极大、用途广泛的高分子材料,与人们的生活联系广泛。但其高的苯乙烯挥发一直受到人们的诟病,在不饱和聚酯树脂的加工工厂由于苯乙烯的大量挥发使得生产环境极为恶劣。发达国家已经对使用UPR制造产品的生产场所里苯乙烯蒸汽的可允许浓度制定了严格的标准,我国虽然还没有相关法规,且低苯乙烯挥发树脂的售价太高,导致我国绝大多数不饱和聚酯树脂使用厂家不愿意应用该类树脂,而由于发达国家有相关的法律法规,故其低苯乙烯挥发树脂的使用极为广泛。据统计,意大利使用低苯乙烯挥发树脂的厂家已达90%以上。而我国低苯乙烯挥发树脂的使用程度还不到10%。虽然我国低苯乙烯挥发树脂的使用程度远低于发达国家,但相信随着我国经济的发展,人们环保意识的不断加深,国家肯定会在该领域制定相应的法律法规。而低苯乙烯挥发树脂的大范围使用必定会成为今后的发展趋势。

lccjr 发表于 2008-10-20 09:29:35

如有需要,可通过e-mail联系本人:
luchang139@126.com

tt777_1028 发表于 2008-10-20 10:08:23

什么原理,可以详细的说说吗

lccjr 发表于 2008-10-20 10:20:16

主要是利用添加剂与苯乙烯形成结合力,抑制苯乙烯的挥发,由于该添加剂为纳米级别,故与苯乙烯的接触面积极大,在较小的添加量下,可达到大幅降低苯乙烯挥发的目的。由于该添加剂是通过与苯乙烯结合来抑制苯乙烯的挥发,故其作用原理与传统的抑制苯乙烯挥发的方法(如石蜡,BYK公司抑制苯乙烯挥发的添加剂)完全不同,故对制品的表面质量完全无害,不影响制品的二次成型。
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