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科技成果推介》青岛科技大学精选成果推介(八)

发布时间:2022-08-04 浏览次数:

  为提升我区企业科技创新能力,为全区企业科技创新与发展提供技术及人才支持,经与青岛科技大学沟通,我公司搜集整理了青岛科技大学2020年科技成果汇编,共计366项,涉及新材料、化工、环境保护等众多领域。

  现进行公开发布,请全区各企业根据自身面临的技术问题,围绕科技成果汇编内容,认真筛选,如有需求,及时与开发区科创公司联系,我公司会开展精准对接,以促成先进成果在我区的转化、落地,解决企业发展中的技术难题。

  成果简介:渗灌技术是继喷灌、滴灌之后的又一节水灌溉技术。渗灌是一种地下微灌形式,在低压条件下,通过埋于作物根系活动层的灌水器(微孔渗灌管),根据作物的生长需水量定时定量地向土壤中渗水供给作物。

  该项目包括“橡塑渗灌管材料配方技术”和“生产工艺流程技术”。其中,材料配方主要用废旧轮胎制成的橡胶粉和热塑性高分子材料及特殊添加剂;生产工艺流程是优化所有可能的工艺流程后确定的最佳工艺流程。该技术特点是:成本低、产量高、性能稳定。“橡塑渗灌管”的外观为黑色,形状呈圆形,整体结构为三维连通管网,小孔分布均匀,随压力增加,渗水量随之增加。橡塑渗灌管既可埋藏于作物根系活动层,也可代替滴灌安装在地表面,在一定的压力作用下,水通过毛细孔渗透到作物根系,达到渗水灌溉的目的。渗灌管是渗灌系统的关键部件,在管壁上无规则地分布着毛细微孔。

  投资概算:约 500平方米厂房,双螺杆挤出机,单螺杆挤出机,每条生产线万元。

  经济效益分析:成本0.8元/米左右(视管理水平而定);大批量销售价1.6元/米。

  成果简介:氯化聚乙烯(CPE)弹性体已成为一种价廉物美深受欢迎的新型橡胶材料,该橡胶具有良好的综合物理机械性能,其中拉伸强度、耐候性、耐老化、耐寒性、阻燃性、高填充和颜色稳定性等性能尤为突出。可广泛应用于挤出及模压橡胶制品,如电线电缆、胶管、密封胶条等。该材料可单独使用,也可与氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、天然橡胶(NR)等多种橡胶并用,其应用前景极为广阔。

  现已开发出了多种电线电缆护套(普通、矿用、汽车点火线、船用及彩色护套等)、胶管、胶辊、胶板、胶鞋等制品,并将继续开发其他领域的应用。

  成果简介:利用废旧橡胶材料,通过特殊加工工艺,制备各种颜色、形状的橡胶地砖、地垫,变费为宝。

  ①学校、幼儿园、托儿所活动场地、儿童卧房;游乐园、儿童运动场、小跑道、小操场、舞蹈房。

  ⑤车站、码头、机场、甲板;办公室、写字楼、宾馆走廊;住宅小区露天活动场地。

  ⑧体育比赛、训练场馆、球场、跑道;陆海空三军及武警部队训练场;军校、警校、武校、体校及体委训练场。

  ⑨发电厂、变电所机房及配电室;实验室、精密仪器室、电脑室防静电;医院病房、图书馆、高档影剧院、会议室、播音室等等,用途十分广泛。

  性能指标:硬度/邵 A,45~65;拉伸强度(MPa),2.5~4.0;扯断伸长率(%),120~150

  成果简介:聚合物微孔发泡采用环境友好的临界CO2或N2为发泡剂,制备质轻、多孔的微孔发泡材料,可用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等材料的发泡,通过合理的控制,可制备闭孔及开孔形式的泡沫塑料。闭孔结构的泡沫塑料可用于包装、绝缘、保温隔热、缓冲减震等领域;开孔形式的可用于吸附材料、组织工程支架、药物控释体系等,具有广阔的应用前景。

  项目背景:微孔发泡塑料是指泡孔直径在 0.1-10μm(比普通泡沫塑料小几百倍),泡孔密度在109-1015个/cm3之间,材料密度可比发泡前减少5%-95%的新型发泡材料。与未发泡塑料和普通发泡塑料相比具有一系列的优点,在不降低材料性能的情况下可极大的节省塑料原材料。微孔发泡塑料采用环境友好的发泡剂超临界流体为发泡剂,具有环保、无毒等一系列优点。

  针对发泡过程中泡孔形态、尺寸难于控制的关键点和难点,及目前我国微孔发泡成型加工设备薄弱的现状,该项目可主要从以下方面展开研究和合作:

  关键技术和创新点:该项目从材料.工艺及设备等方面进行多方位的调控,结合数值模拟,制备微孔发泡材料。

  社会经济效益:通过本项目的开展,可在聚合物的微孔发泡的有效调控制备,微孔发泡新材料的开发和应用,关键加工设备方面有所突破,拓宽材料的应用和研究领域。

  成果简介:介绍项目关键技术的形成,项目的主要研究内容:丁烯是仅次于乙烯、丙烯的α烯烃,但在我国利用率很低,大多数作为液化气烧掉了。因此研究丁烯具有重要的社会意义和经济意义。本课题组以改性负载钛催化体系催化 1-丁烯和其他α-烯烃共聚,合成出新型弹性体,采用商品化 Z-N 催化剂,价格低,易实施,共聚物组成和均匀性易控。拓展了聚合物设计和聚烯烃结构与性能关系的理论,获得具有应用价值的新材料。

  项目背景:1-丁烯来自乙烯装置和炼厂催化裂化装置副产的碳4馏分,前者约占乙烯产量的40%(其中含1-丁烯约14%),后者约为裂化油的6%(其中含1-丁烯约13%)。按照我国石油化工的规模 1-丁烯的资源在年产百万吨以上,可是目前国内1-丁烯的化工利用率不到16%,主要用作生产线性低密度聚乙烯(LLDPE)的第三单体[1]。并且,随着高级烯烃(己烯等)的利用,1-丁烯的利用率更少。剩余大量 1-丁烯资源被作为液化气烧掉,这是一种很大的浪费。1-丁烯的有效合理开发利用问题也日趋紧迫。

  1-丁烯除了用于LLDPE的合成外,国外主要用其生产高全同聚 1-丁烯(iPB),国内青岛科技大学申请者所在课题组十余年前就开始 1-丁烯聚合物的研究,将负载钛催化本体沉淀聚合合成高全同iPB推向了工业试生产,并通过催化体系调整合成以 1-丁烯为主的共聚弹性体,采用商品化 Z-N催化剂,价格低,易实施,探索试验表明共聚物组成和均匀性易控。

  目前已经工业化的α烯烃弹性体有EPR(乙丙橡胶),EPDM(三元乙丙橡胶)和POE,这些材料主要是利用共聚破坏其结晶得到弹性体。对于 EPR,丙烯含量需占很大成分且完全无规分布才能得到弹性体,相对而言茂金属催化剂的成本较高。POE合成中,乙烯与其共聚单体为了控制结晶,多采用溶液法合成,同样存在价格高,工业化限制较大的问题。EPDM在共聚过程中加入第三单体使其可硫化交联,体系复杂,难以控制。而聚 1-丁烯由于结晶度较低,在合成过程中,只需加入 10%的第二单体,如 1-己烯,就可以得到透明弹性体,聚合方法上可以采用本体反应挤出聚合,便于在工业上推广,因此获得的共聚物期望可以替代部分 EPR,减少弹性体进口压力,扩大 1-丁烯材料应用范围。

  关键技术和创新点:介绍解决难题的主要方法,对项目研究内容中的关键技术和有技术创新的结果进行归纳,项目技术水平和创新程度。

  已经工业化的α烯烃弹性体有EPR(乙丙橡胶),EPDM(三元乙丙橡胶)和POE,这些材料主要是利用共聚破坏其结晶得到弹性体。对于EPR,由于乙烯极易结晶,乙烯、丙烯的竟聚率差别较大,丙烯含量需占很大成分且完全无规分布才能得到弹性体。目前新技术采用茂金属催化剂能有效控制低丙烯含量体系均匀程度,但是相对而言茂金属催化剂的成本较高。POE为性能优异的新产品,可作为弹性体和塑料使用,近年已被国内市场接受。在POE合成中,乙烯与其共聚单体(如 1-辛烯,1-己烯,3-辛烯)为了控制结晶,多数采用溶液法合成, 通过茂金属催化剂来控制体系均匀程度。同样存在价格高,工业化限制较大的问题。EPDM 在共聚过程中加入第三单体使其可硫化交联,体系复杂,难以控制。而聚 1-丁烯由于结晶度较低,在合成过程中加入 10%的第二单体,就可以得到透明弹性体,聚合方法上可以采用本体反应挤出聚合,便于在工业上推广,因此获得的共聚物期望可以替代部分 EPR,减少弹性体进口压力,扩大 1-丁烯材料应用范围。

  本课题组研发的1-丁烯共聚物在主链具有饱和性,耐老化性能好,主链柔顺性好,侧链存在两种支链,在保证分子量的基础上,加宽了分子链的延展性,可以克服EPR增稠能力和剪切稳定性不能同时提高的缺点;而且该共聚物合成容易,操作简单,在合成过程中并不需要加入第三单体,具有乙丙橡胶不及的合成优点,具有很好的实际应用价值。

  (1) 1-丁烯作为第一单体,其他α-烯烃为第二单体,合成 1-丁烯共聚物弹性体,除本课题组的研究国内外未见报道。

  (2)负载钛催化合成 1-丁烯/1-己烯共聚物弹性体,催化剂体系催化活性高,共聚非常接近理想恒比共聚,共聚物组成易控,该体系是非常难得的催化剂体系。

  PB共聚物尝试在粘度指数改进剂中应用,粘度指数改进剂作为一种常规添加剂应用在润滑油中改善其粘温性能,其面对市场非常广阔。

  目前国内量最大的粘度指数改进剂为EPR粘度指数改进剂,由于其原料易得,价格适中,综合性能较好,其生产和销售量占粘度指数改进剂市场的60%以上。国外Exxon、Oronite、Lubrizol、Ethyl、Chevron和Agip等公司生产一系列不同相对分子质量的OCP产品适应各种油品的需要。目前国内的上海高桥分公司炼油厂、北京石油化工科学研究院、兰州化工炼油总厂和中国石油大连石化分公司等都在对不同类型的新型VII进行开发研究,但对1-丁烯共聚物用于粘度指数改进剂的研究尚属空白。鉴于PBH具有长支链的结构优势和合成工艺简单优势,可以解决乙丙橡胶力学性能和加工性能不能兼顾的缺点,1-丁烯共聚弹性体用作粘度指数改进剂是今后应用的重要方面。

  成果推介模式:在润滑剂用粘度指数改进剂中进行应用,期望部分替代进口高价产品。

  成果简介:利用木塑复合材料和专用加工设备生产木塑门、木塑板材、生态木和室外护栏等产品。项目成熟,国内先进水平。

  经济效益分析:项目设备投资 80万元至 200万元(根据规模、产品品种而定),以木塑欧式套装门为例,成本:420元/套,出厂价 950元/套,零售价 1350元左右。

  成果简介:利用增粘专用树脂改性尼龙 6 制得的合金材料,可实现挤出熔融塑料,包覆胶管,然后硫化,提高胶管表面质量;或用该专用料,挤出塑料棒材,替代橡胶软管芯棒,并且可反复利用。

  成果简介:通过优化配方设计,选择乙丙橡胶为主要材料,利用复合技术制造的乙丙橡胶材料的耐热性能达到 GB/T20021-2005 标准 T4 级性能要求,该配方技术可广泛应用于耐热输送带覆盖胶。

  79.聚丁烯热塑性弹性体的合成及应用开发-青岛科技大学橡塑新材料合成与应用创新团队

  成果简介:1-丁烯属于国家“十二五”规划重点支持的碳四资源之一,目前我国每年有近 200 多万吨的 1-丁烯资源尚无充分利用。我们团队采用自主开发的催化剂体系催化 1- 丁烯聚合,可以制备具有典型热塑性弹性体性质的材料-聚1-丁烯热塑性弹性体(PB-TPE)。溶液法生产 PB-TPE 已在实验室完成 10 升聚合釜小试,聚合工艺简单成熟,已经完成实验室中试。

  采用自行设计、制作、安装的反应挤出聚合装置,可以实现丁烯从气态单体进料,到固体颗粒聚合物出料的一整套反应挤出聚合工艺,可以实现无溶剂化、高效化、低成本生产工艺。是一种聚合方法和聚合工艺上的创新。

  这种新型的 PB-TPE 特点是熔点高(105~110℃),结晶度 10~50%可控,分子量30-125 万可控,可采用注塑工艺或挤出工艺加工成弹性体制品,可部分替代市场上的 POE 和三元乙丙胶等聚烯烃弹性体。

  项目背景:丁烯-1(Bt-1)主要来源于乙烯装置及炼厂催化裂化装置副产的碳四馏分, 经抽取分离丁二烯后,抽余油中仍有 15~30%的 Bt-1(我国总计近百万吨/年)等重要化工原料,但是只有不到十万吨 Bt-1 被分离出来作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的第二单体利用,其它大部分作为液化气烧掉了,是很大的资源浪费。因此,综合利用 Bt-1 资源,开发 PBt-1 系列新材料具有重要的社会和经济意义。Bt-1 属于α-烯烃,如同全材料聚乙烯HDPE.LDPE.LLDPE.POE)、聚丙烯(iPP.PPR.sPP.aPP)一样,PBt-1根据链结构的规整度和结晶度不同,性能有很大差异,包括塑料、热塑性弹性体、弹性体等材料,开发不同结构的 PBt-1 有很大的发展前景。但目前 PBt-1 工业在我国还处于空白,因此研究开发 PBt-1 材料应该引起国家充分的重视。

  聚丁烯-1 热塑性弹性体(PB-TPE)则是一种全新的材料,目前国内外都没有产品,由于 PB-TPE 性能特别适合于做防水卷材和绝缘材料,用于代替现有 POE和 EPDM场合使用。国内市场需求量也是很大;无规聚丁烯-1(aPP)则可以作为一种弹性体材料来使用,从而增加目前弹性体的品种。我国是橡胶消耗大国,自产的天然和合成橡胶只能满足不到一半的用量,每年需要进口200多万吨天然胶和合成橡胶。我们开发的PB-TPE投入市场可代替部分弹性体用途,可以减少进口压力,为国家节省外汇。相对溶液聚合工艺,反应挤出工艺具有突出的优势,本课题的开展在技术领域的贡献也不可估量。

  1.采用本研究室自行研究和开发的负载钛催化体系,引发 Bt-1聚合得到全同含量为 50-70%、结晶度为 15-25%(较国外报道的 25-40%的结晶度更低)的具有典型弹性体性质的 PBt-TPE 新材料,聚合活性可以达到 2500Kg/molTi 以上,这是我室具有独创性的成果(已申请中国发明专利)。

  2.反应挤出聚合装置的设计,具有自主知识产权。这套装置灵活多变,除了可以进行本项目的聚丁烯热塑性弹性体的合成,还可以通过改变预聚合装置,生产多品种聚丁烯系列材料。同时,这套装置还可以用于二烯烃如丁二烯、异戊二烯及苯乙烯的本体聚合,对目前合成橡胶工业的工艺改革很有价值。

  社会经济效益:丁烯这一化工原材料的利用一直以来比较低,大部分作为液化气烧掉。通过本项目的研发,可将丁烯加以利用,变成非常有用途的橡胶新材料,提高石油利用率,这将是非常显著的社会效益。

  热塑性弹性体是一个发展速度最快的高分子合成材料之一,如 EPDM/PP.POE.SBS 及聚氨酯弹性体等,其市场应用非常广泛。和这些材料相比,采用反应挤出合成的 PBt-TPE 具有合成工艺简单、能耗低、效率高和价格便宜等多方面的优势,完全有希望部分取代上述价格都很高的热塑性弹性体使用。特别是在我国 Bt-1还没有充分利用,资源丰富,价格较低的情况下,合成的PBt-TPE有很大的社会和经济效益。其最可能的应用领域有:

  1.防水卷材。作为防水卷材来使用,PBt-TPE完全能够满足力学性能要求。PBt分子链为饱和碳链,香港六合图库,其耐天候老化性能比不饱和橡胶要好,与EPDM差不多。加之 PBt-TPE是热塑性弹性体,无须硫化,加工费用低,卷材接头可用热塑法直接粘结,粘结牢固,解决了EPDM卷材接头粘结难的问题。PBt-TPE防水卷材的性能与 EPDM防水卷材接近而成本价格却低得多;与目前使用SBS和a-PP改性的沥青防水卷材价格相当但使用性能却好得多,因此是会有较强市场竞争力的,这将为PBt-TPE的发展提供很好的机遇。

  2.电器绝缘材料。PBt电绝缘性能优秀,体积电阻率可达 1016Ωcm以上,防水渗透性能和耐撕裂、耐磨性好,而且可象塑料一样加工,对于海底或地下电缆.光缆的绝缘包覆层(不需要高于 100℃以上的耐热温度)等是较为理想的材料。在许多场合也可替代增塑PVC使用。

  3.耐酸碱胶板和普通工业胶板。PBt耐酸碱性能极优,力学性能可达到普通胶板要求,而且无需硫化交联,可直接成型,填充量大,生产成本低,可望在这方面获得应用。4.PP的增韧改性材料。PP常用橡胶主要是EPDM改性增韧,PBt-TPE的结构与PP极为相似,相容性好,因此可替代 EPDM等用于PP的增韧改性。

  5.其它。如作为薄膜、发泡、鞋底材料等。作为一种新型热塑性弹性体材料,其应用途径将是很广阔的。

  投资规模:5000 吨/年反应挤出装置投资预计在1000万-2000万人民币;5000吨/年溶液法合成装置预计投资在3000-4000万人民币。2020年和尚心水报今晚

  成果简介:水性紫外光固化聚氨酯结合了水性涂料和 UV固化体系两者的特点,主要用于纸张快速上光,印刷,木器涂装,玻璃涂装,PVC塑料表面涂装等,它解决传统油性光固化涂料不能同时具有高硬度和高韧性的矛盾,避免由于活性稀释剂所引起的固化收缩,具有较好的涂膜性能。

  项目背景:目前高硬度高档次的UV固化水性聚氨酯主要由美国氰特,德国拜尔等跨国公司垄断,国内工厂的树脂合成技术较为落后无法与之抗衡,导致国内市场的水性 UV固化聚氨酯价格居高不下。

  关键技术和创新点:由我们实验室经过十几年的研究开发得到的UV固化水性PU树脂具有非常优良的稳定性,硬度可以达到5-6H,附着力0-1级,正反抗冲大于50cm,抗划伤性好,透明度高,粒径从 20nm~200nm,外观从半透明到乳白泛蓝光,具有和国外产品相媲美的性能和外观。

  社会经济效益:该研究成果打破国外化学化工公司对国内市场的垄断局面,推进国内工业的技术进步。

  成果推介模式:技术转让(附带工业放大过程),项目合作(针对特殊应用场合)等。

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