產學研合作,華昌聚合物新篇章

 先進樹脂基復合材料(ACM)是以高性能樹脂為基體,碳纖維等高性能纖維為增強材料,通過復合工藝制備而成的復合材料。和傳統鋼、鋁材料相比,具有輕質、高強、耐腐蝕、耐高溫、耐疲勞、可設計、易加工成型等特性,廣泛應用在航空航天、風電葉片、軌道交通、新能源汽車、電子工業、土木工程、化工石油、醫療器械等領域。先進復合材料的應用,能夠減輕結構重量的30%左右,在提高裝備性能的同時,還能降低制造和運營成本。目前一個或地區的復合材料工業水平,已成為衡量其科技與經濟實力的標志之一。高性能樹脂基體對于先進復合材料亦必不可少,沒有高性能樹脂,僅有碳纖維,發展先進復合材料仍是空中樓閣。樹脂基體在很大程度上決定了復合材料的使用溫度、耐濕熱性能、耐環境性能和綜合力學性能,同時對復合材料的制造方法、成型工藝也產生重要影響,因此高性能樹脂基體的研究是復合材料研究的一個重要方向。
 
近日,由華東理工大學華昌聚合物有限公司承擔的 “高性能材料生產基地” 技術改造項目(總投資2.6億元)順利通過驗收。通過技術改造,新增產能13500噸/年,其中包括10500噸/年高性能環氧樹脂,2000噸/年聚砜樹脂,1000噸/年吸附樹脂。
 
1 轉型升級,完善產品體系
 
2008年華昌公司一期項目“華東理工大學批啟動以產頂進樹脂類產品中試、研發、產學研基地項目”3個聚合物新材料車間正式投產,包括20000噸/年乙烯基酯樹脂,30000噸/年不飽和聚酯樹脂,5000噸/年重防腐蝕涂料,3000噸/年膠粘劑產能,產品主要應用于玻璃鋼儲罐、管道、鋼鐵、有色、造紙、氯堿、化纖、化工石油等防腐蝕領域。此次技改項目高性能環氧樹脂主要應用于航空航天、新能源、軌道交通、新能源汽車、船舶艦艇、化工石油、醫療器械等高端裝備領域;聚砜樹脂主要用于電子電器、食品和日用品、汽車、航空、醫療等部門;大孔吸附樹脂主要用于生物醫藥、分析化學等領域。
 
 
 
本技改項目拓展豐富了華昌聚合物新材料的內涵,產品從玻璃鋼樹脂轉型為先進復合材料基體樹脂,從熱固性樹脂擴充到熱塑性樹脂,應用領域從傳統的防腐蝕工程拓寬到航空航天、國防軍工、新能源裝備、交通運輸、海洋船舶等,對華昌公司轉型升級具有重要意義。
 
2  對標國際先進,突破產業瓶頸,提升技術水平
 
10500噸/年高性能環氧樹脂:采用了薄膜脫溶、分子蒸餾、廢水閉路循環等多項環氧樹脂先進生產技術新裝置,采用DCS自動化控制和ESD緊急停車裝置,自主開發的醚化催化體系及環化反應工藝條件,生產過程技術先進、控制合理,產品品質穩定,整體水平與多官能團環氧樹脂生產商相當,達到國際先進水平,在航空航天、國防軍工等碳纖維復合材料領域占有率高,又可用于電力電纜、風電及新能源汽車、電子元件封裝、覆銅板、功能粉末涂料、電工澆注、石油天然氣勘探等民用領域。隨著碳纖維及其復合材料蓬勃發展,多官能團環氧樹脂的應用越來越廣泛。
 
特種樹脂車間
 
 
2000噸/年聚砜樹脂:華昌公司針對聚砜合成工藝路線存在的 “痛點”,對聚合、提純、塑化工藝、原位反應加工技術進行了改進,控制反應平緩穩定、分子量分布均勻、比濃粘度增長平穩,解決了國產聚砜塑化加工過程中的嚴重異味問題。釆用沉降分離鹽工藝,既解決了長期制約聚砜質量提高的純化問題,又解決了鹽排放的環境問題。釆用符合FDA要求的穩定劑,避免了聚砜高溫塑化過程中的熱氧降解和黃變。生產工藝及產品達到國內水平。
 
聚砜樹脂車間

 
1000噸/年吸附樹脂:開發的大孔色譜填料比表面積高達957.4m2/g,孔容1.83m3/g,平均孔徑76.3Å,孔結構及分離性能與國外先進產品XAD-16相當。經科學院上??萍疾樾伦稍冎行臋z索產品性能達國際先進水平。經江蘇南通華康甜菊糖、齊魯安替制藥、華北制藥等企業使用表明,樹脂具有強度高、吸附容量大、選擇性好、易于洗脫、回收率高等優點,達到國外進口樹脂性能指標,完全能替代國外進口樹脂。
 
吸附樹脂車間
 
3  產學研用結合,提高成果轉化能力
 
作為華誼集團下屬企業,華昌公司以市場為導向,與華東理工大學、東華大學、中科院化學所開展多層次的產學研用合作,實現“多品種、小批量”聚合物新材料產業化,堅持走“專精特新”小巨人企業發展之路。通過本項目建設,形成了完整的質量、環境、職業健康安全管理體系的6個聚合物新材料車間(環氧乙烯基酯樹脂、功能涂料、核純膠粘劑、特種環氧樹脂、聚砜樹脂和有機硅與吸附樹脂車間)?;貏撛炝宋;飞a的良好基礎條件,大大節約了“科技成果工程放大必須的安全、環保運營費用”,為軍民兩用“多品種、小批量”特種聚合物新材料的成果轉化提供了保障。
 
 
對標國際先進水平,華昌公司“高性能材料生產基地”的建設,將加快高性能樹脂材料及應用技術研發,使產品向系列化、差異化、精細化、高端化發展。滿足不同客戶對產品的需求,加快升級換代和增強綜合實力,構筑企業新的競爭優勢。同時,高性能材料生產基地將成為碳纖維復合材料配套基體樹脂等產品在國內的示范裝置,為下游應用企業提供龐大的數據庫,也將有力支撐相關行業的技術改造和產品更新換代,有利于延伸產業鏈,為華昌公司的可持續發展打下堅實的基礎。
 
 
本項目的建設打破國外制造商對我國高性能樹脂及其復合材料預浸料行業的長期壟斷,滿足國內日益增長的巿場需求,彌補關鍵原材料產業鏈。項目建成投產后可替代價格昂貴的進口材料,為航空航天、新能源汽車、建筑橋梁、交通運輸、風電葉片、電力電子等領域提供國產高性能樹脂,推動相關行業整體產業化水平提升。