“煤—氣—甲醇—聚甲醛”是讓煤炭由“黑”變“白”的典型產業鏈之一,也是國內煤炭企業產業轉型發展的一條重要途徑。聚甲醛改性技術開發成功與否,關乎到能否緩解當前國內聚甲醛結構性產能過剩的狀況。
前不久,開灤集團煤基聚甲醛高性能化功能化研究及產業化項目榮獲河北省煤炭工業科學技術獎一等獎。這標志著該集團在聚甲醛的多樣化和高性能化方面取得了突破,打破了國外技術封鎖。
主動出擊,研發高端煤化工產品
聚甲醛,是五大通用工程塑料之一,俗稱“賽鋼、奪鋼、超鋼”,有“塑料中的金屬”之美譽,在電子電氣、機械制造、汽車制造等領域中應用廣泛。但聚甲醛存在缺口敏感、易燃、加工熱穩定性弱等缺陷,尤其是熱穩定性弱這一缺陷,簡單的熔融擠出工藝極易引起聚甲醛拉鏈式持續性分解,同時在高溫下分解產生的甲醛氣體對人的眼睛、嗓子有強烈刺激。
由于沒有掌握核心技術,國內“煤—氣—甲醇—聚甲醛”這一產業鏈上的聚甲醛質量一直處于劣勢,產品類別比較單一。加上近年來大量進口產品的低價傾銷,低端產品嚴重過剩,高端產品技術受制于人,使聚甲醛生產企業陷入了進退兩難的困境,一些企業關停了生產裝置,甚至有些裝置還未正式投產就停用了。
“2010年,開灤中浩公司開始籌建年產4萬噸的聚甲醛裝置,標志著開灤集團正式向煤化工新材料領域轉型。”開灤集團煤化工研發中心主任王亞濤說,“我們早在2011年初就開始挑選高分子材料科班出身的研發人員,聯合外部科研機構,組建了一支高水平的研發隊伍,致力于聚甲醛產品的多樣化和高性能化改性研究。”
精雕細琢,破解聚甲醛改性技術難題
聚甲醛的多樣化和高性能化改性研究,即想方設法豐富聚甲醛產品的種類牌號,賦予其更好更優異的性能。
“改性研究的手段主要有化學法和物理法。化學法就是通過一系列化學反應生成更好的物質來改善原有產品的性能。物理法就是不通過化學反應,而是將其它物質在某方面的優異性能轉嫁到原有產品上來。”王亞濤說,“增強改性研究,就像為了提高混凝土的強度,將鋼筋加入到混凝土中,大幅提高混凝土的抗拉、抗壓和承重能力。而聚甲醛的增強改性研究,就是將碳纖維等纖維類增強材料加入到聚甲醛中,從而得到高強度、高剛性的聚甲醛產品。當然,這里面涉及材料的選型、相容性、分散性、分布性和加工設備等多學科問題,實施起來難度比混凝土增強改性研究大得多。”
“初次接觸聚甲醛改性試驗,我們研發人員經常被聚甲醛分解產生的氣體熏得‘淚流滿面’。”新材料研究室主任李建華說,“我們對工藝精雕細琢,先后破解了聚甲醛易分解、難控制、相容性差、易燃燒、螺桿組合等50多項難題,最終將聚甲醛改良成具有多種用途的高性價比產品。”
“這是在河北省重大科技成果轉化專項項目資助下進行的。開灤集團自主設計和建設的改性聚甲醛生產裝置,年設計產能2000噸,能夠產出13個系列、40多個牌號的聚甲醛改性產品,實現了通用牌號聚甲醛產品的多樣化和高性能化,大大提高了聚甲醛產品附加值。”王亞濤說,“這個裝置2014年投產以來,累計為我們企業節支創效數千萬元。”
聚甲醛改性技術的成功開發,有利于提高產品質量,豐富產品牌號,提高產品附加值,擴大產品應用領域。截至目前,煤化工研發中心已經成功開發出增強、增韌、耐磨、阻燃、抗靜電、低VOC等系列牌號的聚甲醛改性產品。這些產品先后獲得授權發明專利6項、實用新型專利1項、軟件著作權1項。(金旺 張倩)
轉自:中國煤炭報
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