上海氯堿化工股份有限公司副總工程師 袁茂全
盡管水相法氯化聚氯乙烯(CPVC)是國(guó)外上世紀(jì)50年代的產(chǎn)品,但目前全球產(chǎn)量約15萬(wàn)噸,基本上由美國(guó)、日本等國(guó)外公司壟斷。目前,我國(guó)Cpvc需求約3萬(wàn)噸,并以每年15%左右的速度逐年增加。
作為“綠色”化工產(chǎn)品,氯化聚氯乙烯的優(yōu)良特性在于它的特殊分子結(jié)構(gòu)。CPVC是聚氯乙烯樹(shù)脂氯化后得到的一種獨(dú)特聚合物。普通聚氯乙烯分子中氯含量為58%左右,氯化聚氯乙烯分子的氯含量為64%~68%,最高達(dá)70%以上。聚氯乙烯分子上再增加一些氯以后,其產(chǎn)物氯化聚氯乙烯的玻璃化溫度將提高至115℃~135℃的溫度范圍內(nèi);載荷下熱變形溫度,根據(jù)其配方的不同,也將從PVC物料約70℃提高到82℃~103℃的溫度范圍內(nèi)。其額外增加的氯保留了PVC原有的良好性能,并增加了尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的耐化學(xué)特性和耐候性,以及良好的介電性能等,可用于管材管件、涂料和黏合劑、泡沫材料、絕緣和阻燃材料、人造纖維材料以及板材等。
性能如此優(yōu)良的材料為什么國(guó)內(nèi)發(fā)展比較慢呢?關(guān)鍵是研發(fā)的落后。國(guó)外以專用PVC樹(shù)脂為起點(diǎn),采用先進(jìn)的水相法工藝,裝置產(chǎn)能高、產(chǎn)品穩(wěn)定性好,同時(shí)對(duì)CPVC的加工配方研究深入,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。而國(guó)內(nèi)雖然有多家公司在開(kāi)發(fā),華東沿海部分化工企業(yè)有生產(chǎn),但規(guī)模小、品種少,以通用PVC樹(shù)脂為原料,產(chǎn)品穩(wěn)定性差,對(duì)CPVC加工配方研究不足,不能用于管材管件加工,且多為低端產(chǎn)品,高端產(chǎn)品仍然依賴進(jìn)口。
在此背景下,上海氯堿化工股份有限公司以創(chuàng)新求發(fā)展,于2005年開(kāi)展自主水相法CPVC研究,2008年投入中試研發(fā),2011年9月實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,中國(guó)企業(yè)從此掌握了高端CPVC的核心技術(shù)。目前,上海氯堿的CPVC技術(shù)和生產(chǎn)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,我們的主要成果申請(qǐng)了國(guó)家專利7項(xiàng),其中發(fā)明專利6項(xiàng),實(shí)用新型專利1項(xiàng),已授權(quán)專利3項(xiàng),發(fā)表國(guó)內(nèi)外科技論文10篇,并建立了完善的工藝技術(shù)軟件包。
通過(guò)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)化裝置的投產(chǎn),我們成功生產(chǎn)了擠出級(jí)專用CPVCJC-701,該樹(shù)脂可用于制造耐高溫耐酸堿腐蝕的工業(yè)管道、消防水管、民用冷熱水管等管材的原料。同時(shí),開(kāi)發(fā)了注塑級(jí)專用CPVC ZS-601,用作JC-701同型管材的配套制品,包括由注塑機(jī)形成的彎頭及三通等連接件用的原材料。我們開(kāi)發(fā)的氯化聚氯乙烯管道及管配件原料,符合GB/T 18998.1-3標(biāo)準(zhǔn)。用該原料生產(chǎn)的管道制品已在上海氯威塑料公司等管道生產(chǎn)企業(yè)獲成功,管道應(yīng)用在上海天原華勝等公司的化工裝置上。
我們?cè)诟叨薈PVC研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面取得了突破,主要有3方面的體會(huì):組建一支一流的研發(fā)團(tuán)隊(duì),發(fā)揮好綜合優(yōu)勢(shì);開(kāi)展更廣泛的產(chǎn)學(xué)研合作,充分利用全社會(huì)科技資源;以市場(chǎng)為中心,與下游客戶緊密合作。