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20世紀90年代中后期,水性氟碳乳液樹(shù)脂又被成功應用于氟碳涂料之中。它的高耐候性、耐水性、耐污染性、耐化學(xué)品性與溶劑型氟碳涂料相比毫不遜色;它的環(huán)保性使它輕易突破了一些歐美國家的環(huán)保壁壘;它的易施工性使它的工、料費用甚至低于同樣的溶劑型氟碳涂料。水性氟碳涂料已經(jīng)成為建筑涂料發(fā)展的主要方向。
人類(lèi)在進(jìn)步、科技在發(fā)展,氟碳涂料也不斷在前進(jìn),問(wèn)世以及還在研究階段的科技成果有:親水性自清潔抗污染氟碳涂料、阻燃防火型氟碳涂料、耐磨潤滑型氟碳涂料、熒光型氟碳涂料、電熱氟碳涂料等功能性氟碳涂料;粉末氟碳涂料;水性木器氟碳涂料;納米氟碳涂料等等。
全球氟樹(shù)脂生產(chǎn)廠(chǎng)家20多家,遍布世界十幾個(gè)國家。2000年世界氟樹(shù)脂生產(chǎn)能力約為10萬(wàn)噸,2005年生產(chǎn)能力穩步上升到12萬(wàn)-14萬(wàn)噸。世界氟樹(shù)脂主要生產(chǎn)廠(chǎng)家有美國杜邦公司、英國ICI公司、美國阿托-菲納公司、日本旭硝子和大金公司等,它們的年生產(chǎn)能力為3000噸至2萬(wàn)噸不等。
從國內外的比較看,國外在氟碳涂料行業(yè)的起步較早、產(chǎn)品工藝較成熟、市場(chǎng)運作較規范、應用經(jīng)驗較豐富、實(shí)驗數據較健全。其中的典型代表有:PPG、大金、旭硝子等等
1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀30年代初,德國和前蘇聯(lián)開(kāi)始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱(chēng)為丁鈉橡膠,其結構規整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實(shí)踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會(huì )統計丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬(wàn)噸/年。
我國在上世紀70年代采用自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)實(shí)現了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)一直處于世界水平行列。中國石化、中國石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達66萬(wàn)噸/年,產(chǎn)品銷(xiāo)往。未來(lái)幾年,我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴大,預計我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過(guò)100萬(wàn)噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級品種,逐漸被工業(yè)界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動(dòng)阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機械性能,符合輪胎在高速、節能、安全、環(huán)保等方面發(fā)展的需要,常用于綠色輪胎。中國早在上世紀60年代就開(kāi)始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當時(shí)經(jīng)濟發(fā)展落后,未能實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國家863計劃的支持下,中國石油錦州石化公司在鎳系萬(wàn)噸級順丁橡膠生產(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)出了稀土順丁橡膠。2011年,中國石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現了零突破。2012年,中國石化北京燕山分公司3萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來(lái)幾年,我國將新增20多萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達30萬(wàn)噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國。
江蘇石油化工學(xué)院從1990年起用了4年時(shí)間對氯化橡膠粘度分級控制、四氯化碳回收等問(wèn)題進(jìn)行了研究,其技術(shù)特點(diǎn)為:(1)建立了粘度控制的數學(xué)模型,使產(chǎn)品粘度控制相對偏差達到了國際水平;(2)四氯化碳的消耗定額為700kg/t。該技術(shù)在國內處于地位。然而四氯化碳消耗定額仍然很高,是20世紀80年代國際水平的3~4倍(英國公司的消耗定額為180kg/t)。雖然取得了很大進(jìn)展,并于1994年在江蘇和揚州建成了2套裝置,但運行效果并不理想。1995年聯(lián)合國執行《蒙特利爾議定書(shū)》對四氯化碳使用要求進(jìn)行限制,導致開(kāi)發(fā)四氯化碳的替代物或氯化橡膠新工藝已成為當務(wù)之急。國內四氯化碳的替代物研究近幾年沒(méi)有多大進(jìn)展。
只有安微省化工研究院開(kāi)發(fā)了500t/a規模水相法氯化橡膠技術(shù),尚未工業(yè)化生產(chǎn)。據有關(guān)分析,近年來(lái),我國氯化橡膠的年需求量在1萬(wàn)t以上,目前,我國國內氯化橡膠總生產(chǎn)能力大約為2500t/a,實(shí)際產(chǎn)量不足1000t/a,因此,大力開(kāi)發(fā)氯化橡膠這一產(chǎn)品是非常必要的。浙江水相法氯化橡膠的性能已達到同類(lèi)溶劑法氯化橡膠的水平,而且價(jià)格要低10%左右。
生產(chǎn)方法一:纖維素是世界上蘊藏量豐富的天然高分子化合物,生產(chǎn)原料來(lái)源于木材、棉花、棉短絨、麥草、稻草、蘆葦、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我國由于森林資源不足,纖維素的原料有70%來(lái)源于非木材資源。我國針葉材、闊葉材的纖維素平均含量約43-45%;草類(lèi)莖稈的纖維素平均含量在40%左右。纖維素的工業(yè)制法是用亞硫酸鹽溶液或堿溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分別稱(chēng)為亞硫酸鹽法和堿法。得到的物料稱(chēng)為亞硫酸鹽漿和堿法漿。然后經(jīng)過(guò)漂白進(jìn)一步除去殘留木素,所得漂白漿可用于造紙。再進(jìn)一步除去半纖維素,就可用作纖維素衍生物的原料。
生產(chǎn)方法二:用纖維植物原料與無(wú)機酸搗成漿狀,制成α-纖維素,再經(jīng)處理使纖維素作部分解聚,然后再除去非結晶部分并提純而得。
生產(chǎn)方法三:將選好的工業(yè)木漿板疏解,然后送入已加1%~10%的鹽酸(用量為5%~10%)的反應釜進(jìn)行升溫水解,溫度為90~100℃,水解時(shí)間0.5~2h,反應結束后經(jīng)冷卻送人中和槽,用液堿調至中性,過(guò)濾后濾餅在80~100℃下干燥,后經(jīng)粉碎得產(chǎn)品。
生產(chǎn)方法四:由木漿或棉花漿制成的纖維素。經(jīng)漂白處理和機械分散后精制而成。
用途一:用作白色顏料、白色玻璃、搪瓷、藥物、膠合水泥、填充劑、媒染劑及防火涂料等
用途二:作為阻燃劑廣泛用于塑料、橡膠、紡織、化纖、顏料、油漆、電子等行業(yè),也用作化工行業(yè)的催化劑和生產(chǎn)原料
用途三:用作高純試劑、媒染劑及防光劑,也用于顏料及酒石酸銻鉀的制備
用途四:用作各種樹(shù)脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,是合成銻鹽的原料。搪瓷工業(yè)用作添加劑,以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業(yè)用作代替亞砷酸的脫色劑。醫藥、冶金、軍工等。
用途五:優(yōu)良的無(wú)機白色顏料,主要用于油漆的著(zhù)色。用于各種樹(shù)脂、合成橡膠、帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,是合成銻鹽的原料。搪瓷工業(yè)用作增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業(yè)用作代替亞砷酸的脫色劑。
用途六:三氧化二銻是一種良好的遮蓋劑,用作白色油漆顏料。用作各種樹(shù)脂、合成橡膠帆布、紙張、涂料等的阻燃劑,石油化工、合成纖維的催化劑。用于制造媒染劑、乳白劑,用于制白色玻璃、搪瓷、吐酒石、藥物、膠合水泥,也是合成銻鹽的原料,搪瓷工業(yè)添加劑,以增加琺瑯的不透明性和表面光澤。玻璃工業(yè)用作代替亞砷酸的脫色劑等
黃原膠是目前國際上集增稠、懸浮、乳化、穩定于于一體,性能的生物膠。黃原膠的分子側鏈末端含有丙酮酸基團的多少,對其性能有很大影響。黃原膠具有長(cháng)鏈高分子的一般性能,但它比一般高分子含有較多的官能團,在特定條件下會(huì )顯示特性能。它在水溶液中的構象是多樣的,不同條件下表現不同的特性。
1、懸浮性和乳化性
黃原膠對不溶性固體和油滴具有良好的懸浮作用。黃原膠溶膠分子能形成超結合帶狀的螺旋共聚體,構成脆弱的類(lèi)似膠的網(wǎng)狀結構,所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態(tài),顯示出很強的乳化穩定作用和高懸浮能力。
2、良好的水溶性
黃原膠在水中能快速溶解,有很好的水溶性。特別在冷水中也能溶解,可省去繁雜的加工過(guò)程,使用方便。但由于它有的親水性,如果直接加入水而攪拌不充分,外層吸水膨脹成膠團,會(huì )阻止水分進(jìn)入里層,從而影響作用的發(fā)揮,因此注意正確使用。黃原膠干粉或與鹽、糖等干粉輔料拌勻后緩促加入正在攪拌的水喂,制成溶液使用。
3、增稠性
黃原膠溶液具有低濃度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相當于明膠的100倍),是一種的增稠劑。
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