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中國材料院開發(fā)生物聚氨酯

中國林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所創(chuàng)新團(tuán)隊以廢棄油脂、木本油脂、松脂等非食用天然油脂替代石油化工原料，設(shè)計開發(fā)出與石化產(chǎn)品質(zhì)量水平相當(dāng)?shù)男滦陀椭退芍埘?、聚醚多元醇和松香多異氰酸酯。他們還首創(chuàng)了生物基復(fù)合阻燃系統(tǒng)，制備出阻燃聚氨酯泡沫保溫材料系列產(chǎn)品。

目前，該創(chuàng)新團(tuán)隊開發(fā)的生物質(zhì)替代有害原料制備聚氨酯節(jié)能保溫材料關(guān)鍵技術(shù)推廣應(yīng)用已取得實質(zhì)性進(jìn)展，在江蘇強(qiáng)林生物能源材料有限公司建成3萬t／a全國最大的生物質(zhì)聚酯多元醇生產(chǎn)線和2萬t／a國內(nèi)首條油脂基聚酯多元醇連續(xù)化生產(chǎn)線，成果推廣到江蘇、福建等省。

聚氨酯硬泡是目前世界上性能最佳的絕熱保溫材料，但生產(chǎn)聚氨酯的傳統(tǒng)原料苯酐、苯二甲酸和環(huán)氧丙烷等對環(huán)境和人類均有較大危害。生物質(zhì)聚氨酯節(jié)能保溫材料存在產(chǎn)品和技術(shù)單一、產(chǎn)品質(zhì)量與石化產(chǎn)品相比差距較大、阻燃性差、反應(yīng)二次污染嚴(yán)重、生產(chǎn)運行穩(wěn)定性和可控性差等突出問題。為了同時解決這些問題，創(chuàng)新團(tuán)隊將研發(fā)目標(biāo)鎖定在用生物質(zhì)替代有害原料制備性能與石化產(chǎn)品相當(dāng)、同時又具有良好阻燃性能的聚氨酯節(jié)能保溫材料上，該項研究同時獲得了國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目和國家林業(yè)局“948”項目的支持。

通過自主開發(fā)油脂基聚酯多元醇的連續(xù)化反應(yīng)生產(chǎn)裝置，他們解決了傳統(tǒng)釜、罐式反應(yīng)器生產(chǎn)能耗高、跑漏滴現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，大大提高了反應(yīng)效率，為工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，生產(chǎn)出的新型油脂基聚酯多元醇可以全部替代石化類多元醇，對聚氨酯產(chǎn)品的絕熱和尺寸穩(wěn)定性等沒有影響。同時，他們還開發(fā)出新型松脂基聚酯、聚醚多元醇的設(shè)計和制備技術(shù)，制造的生物質(zhì)基聚氨酯硬泡壓縮性、拉伸性好，能與墻壁很好地粘結(jié)。

創(chuàng)新團(tuán)隊首次利用松香聚合二元酸、酚醛縮合二元酸和小分子多元醇反應(yīng)，開發(fā)新型松脂基聚酯、聚醚多元醇，克服了聚酯組合料存放穩(wěn)定性差的致命缺點。他們還研究了用于聚氨酯硬泡的松香多異氰酸酯創(chuàng)制技術(shù)，通過松香的D-A加成反應(yīng)、酰胺化反應(yīng)、酰胺與草酰氯反應(yīng)，制備出富馬海松酸三?；惽杷狨ィ荛_了傳統(tǒng)光氣法路線，反應(yīng)條件溫和。

（鄭寧來）