资源描述
许昌市科技攻关计划项目
申 请 书
项目名称： 封闭性二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液
项目领域： □ 农业 √ 工业 □ 社会发展
申请单位（签章）： 河南斯维科技有限公司
协作单位：
推荐部门（签章）：
填报日期： 2014 年 10 月 20 日
许昌市科学技术局制
填 报 说 明
1．“申请书”的各项内容应认真填写，表述准确，实事求是。其中引用的名称、数据等内容均应标明出处，外来语要同时用原文和中文表达，第一次出现的缩写词须注明全称。
2．若项目申报者有协作单位，请填协作单位概况，且必须在“申请书”后附合作协议（合同）。
3．“申请书”中未列但需说明的内容可加附页，相关技术文献、证明文件等材料应作为附件一并报送。
一、项目概况
项目概况
项目名称
封闭性二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液
预期主要
成果形式
5 6 □
1、论文论著 2、研究报告 3、新产品或农业新品种 4、新
设备 5、新材料 6、新工艺或方法 7、软件 9、其他
经费合计（万元）
申请拨款
匹配
银行贷款
自筹
其他
320
30
290
申请单位概况
单位名称
河南斯维科技有限公司
单位性质
1 1、企业 2、科研院所 3、高等学校 9、其他
企业登记
注册类型
5 1、国有企业 2、集体企业 3、股份合作企业 4、联营企业 5、有限公司
6、股份有限公司 7、私营企业 8、港澳台投资企业 9、外商投资企业
地 址
襄城县煤焦化循环经济产业园
所在省级产业集聚区
联 系 人
韩桃云
电话
13781867089
传真
0374-3852258
邮编
461714
职工总数
45
技术人员
22
中高级技术人员
12
主要参加人员
姓名
性别
出生年月
学历
从事专业
职称（职务）
鞠凤坦
男
1964年7月
本科
高分子
高级工程师
张振海
男
1964年2月
硕士
高分子
副教授
宾月珍
女
1966年5月
博士
纺织材料
教授
海广远
男
1989年2月
本科
化工工艺
助理工程师
协作单位概况
单位名称
附合作协议（合同）
单位性质
□ 1、企业 2、科研院所 3、高等学校 9、其他
企业登记
注册类型
□ 1、国有企业 2、集体企业 3、股份合作企业 4、联营企业 5、有限公司
6、股份有限公司 7、私营企业 8、港澳台投资企业 9、外商投资企业
地 址
所在省级产业集聚区
联 系 人
电话
传真
邮编
职工总数
技术人员
中高级技术人员
主要参加人员
姓名
性别
出生年月
学历
从事专业
职称（职务）
二、项目主要研究、开发内容（不超过100个汉字）
本项目将开发研制出一种新型的环保水性、涤纶帘子布用附着力促进剂——己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液，颗粒粒径达到纳米级，可以和水任意比例混合，充分解决了帘子布浸胶过程中的浸胶液易沉淀稳定性差的弊端，节省了人力物力，产品质量也相应提高了一个档次。
三、 申请项目的依据和意义（说明国家产业技术政策，国内外相关领域技术发展水平和趋势）
国家《“十二五”化学工业科技发展规划纲要》提出，为满足国家重大优先发展的六大领域中“化工新材料”排在第三位，其重点包括“高性能子午线轮胎工业化技术、大型合成橡胶及橡胶助剂产业化技术”。
随着我国高速公路及轿车工业的迅猛发展，子午橡胶轮胎工业化技术，已成为“十二五”化学工业发展的攻坚技术。子午橡胶轮胎的技术水平，其中最重要的方面依赖于子午线的发展水平。橡胶轮胎，其生产成本75%来自于骨架材料，因此轮胎骨架材料——帘子布在很大程度上决定着轮胎的技术水平及生产成本。近几年，由于高速子午轮胎的巨大市场需求，拉动了聚酯高模低缩帘线的市场需求，而聚酯高模低缩子午线的生产技术不同于传统的尼龙、人造丝帘线生产技术，其技术难点是聚酯帘线同橡胶之间的粘合力差，为解决这一技术难题，国内生产企业耗费大量资金用于购买相关技术、设备、原材料，经过多年努力，我国在相关技术及设备的消化吸收上取得长足的发展，而主要原材料——封闭型异氰酸酯、水性环氧树脂等关键原料仍需大量进口。
过去，该产品国内一直依赖进口，国外只有瑞士EMS公司一家生产，目前国内年需求量2300吨（2013年），按照瑞士EMS公司每吨8万人民币的售价，产值1.84亿元。而国际市场上，每年23872吨的需求量，约19.0976亿人民币产值的市场被EMS公司独霸。
因此，研制开发一种橡胶骨架材料——EP帆布、涤纶帘子布用粘合力促进剂——封闭型异氰酸酯，在给企业带来可观的经济效益的同时，还会推动该行业产品质量整体上一个新的台阶。可是现有国产及进口封闭性异氰酸酯产品，分子链中不含亲水成分，要与水充分混合，必须添加乳化剂，并且高速搅拌才能得到水乳液。该法制备的聚氨酯乳液粒径较大，储存稳定性不好。并且由于使用了较多的乳化剂亲水性小分子，乳化剂的残留使聚氨酯的物化性能降低。并且现有涤纶帘子布用封闭异氰酸酯颗粒大，易沉淀，稳定性差，给帘子布浸胶生产带来很多弊端，造成浸胶过程中出现胶槽底部有沉淀料，粘辊，易形成胶斑等不利现象，造成人力物力浪费，严重影响产品质量。
为了解决上述浸胶过程中存在的不利因素，我公司组织大量人力、物力，查阅大量资料并根据实际情况研制开发了己内酰胺封闭异氰酸酯接枝水乳液，颗粒粒径达到纳米级，可以和水任意比例混合，经过客户实践应用，充分解决了上述帘子布浸胶过程中的不利因素，节省了人力物力，产品质量也相应提高了一个档次。己内酰胺封闭异氰酸酯接枝水乳液的研制成功，已填补该项目在涤纶帘子布浸胶配方中国内空白。
四、项目研究开发内容及目标（实施方案、技术关键、技术路线和技术经济指标等）
1、 项目的的实施方案：
（1） 以我公司“河南省聚氨酯合成材料中间体工程技术研究中心”为依托，以河南省科学院化学研究所、河南大学化学与环境学院、大连理工大学纺织材料室、长春市应用化学研究所、长春理工大学等国内权威科研机构为技术支持进行实验室小样的开发研制；
（2） 实验室小样开发的样品经用户试用并得到初步认可后，在我公司现有年产400吨“Ju-6纤维活性剂”的间歇式生产线上进行小批量试验；
（3） 小批量试验经用户认可后，即可在我公司现有年产400吨“Ju-6纤维活性剂”的生产线上利用间歇时段进行年产150吨的小批量生产，达到初步盈利的目的；
（4）小批量生产取得成功并得到市场认可后，根据市场需求，可在我公司预留位置直接进行“封闭性二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液”生产线的安装、调试。
2、 项目的技术关键：
该产品合成原理是水性聚氨酯的过程中，通过封闭部分 -NCO将封闭异氰酸酯结构引入ＰＵ链中。由于部分封闭 -NCO，剩余的 -NCO可以继续参与反应，通过接枝，离子化－成盐手段形成水可分散的封闭异氰酸酯。分散后的水性ＰＵ树脂在使用时，将封闭异氰酸酯解封，暴露的 -NCO与帘子布中各种活性基团继续反应，从而实现异氰酸酯的性能与功能。
3、 项目技术路线：
该产品采用间歇合成法生产工艺：
原料→脱水→预聚→接枝→封闭→盐化→加水→溶剂脱除→成品→包装→入库
技术路线描述：
1、通过真空抽吸，将聚醚二醇从储罐中计量后注入抽滤釜中。
2、将温控系统设置到规定温度，使抽滤釜夹套内注入蒸汽升温，开启真空回流装置，控制抽滤釜的真空度，待真空度、温度稳定到工艺指标后。 进行真空抽滤，脱除聚醚二醇中的水分。经过若干时间的抽滤，经检测确认，抽滤终止，待用。
3、把抽滤后的聚醚二醇经过计量后打入反应釜中，加入一定量的MDI和催化剂进行升温反应，同时检测反应过程中-NCO的含量。含量达到一定数值后，即得到聚氨酯预聚体。
本产品应达到如下技术指标：
外观
无色、淡黄色液体
熔点（℃）
60±0.5
比重（g/cm³）
1.0±0.1
解封闭温度（℃）
130-150
NCO含量（%）
10.3
固体含量（%）
40±1
经济指标：
该项目总投资320万元，年产值750万元，可实现利税200多万元。
五、 实施本项目已具备的条件（说明已具备的试验手段、技术力量、管理水平、前期科研基础、中试后接产单位及专利获得等情况）
河南斯维科技有限公司是一家拥有自主研发能力的精细化工企业，自主研发的己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液，可实现产品的升级和技术上的突破。
公司具有相关的大型科研、实验设备、检测仪器，并同省科院化学研究所、国家纳米材料工程技术研究中心、大连理工大学纺织材料室、长春市应用化学研究所、长春理工大学等国内权威科研机构进行经常的技术交流与合作，并聘请专家教授作为公司的客座教授，定期到公司进行技术指导和开发工作。
试验、检验仪器设备齐全，如：粒度分析仪、显微热分析仪、气相色谱及液相色谱仪等，这些设备仪器都处于国内先进水平。
目前，公司已自筹资金累计投入科研经费32万元，已在实验室合成出该产品，下一步再进行一系列实验，即可完善其工艺配方。现在正在进行用户小试，下一个阶段的工作主要是将该项技术投入中试，并批量生产，扩展市场。
本公司现有己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液中试设备一
套，中试完成后对车间设备改造升级完成后即可进行大批次工业化生产。
六、 项目的预期经济、社会和环境效益
我公司计划年产己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯接枝水乳液150吨，年产值为750万元。项目全部投产后，公司可实现直接效益，利税200多万元。
与该产品功能类似的产品己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯乳液进口价格8万元/吨，国内产品5.0万元/吨，每年可为用户节约1000多万元。该产品在各项功能上完全能够替代上一代的己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯乳液，在封闭型异氰酸酯技术上是一个突破。经过市场调研，产品能够取得很好经济效益和社会效益。
目前全球范围内EP帆布、涤纶帘子布公司使用的均为上一代封闭性异氰酸酯乳液，而该乳液粒径较大，储存稳定性不好。并且由于使用了较多的乳化剂亲水性小分子，乳化剂的残留使聚氨酯的物化性能降低。并且现有涤纶帘子布用封闭异氰酸酯颗粒大，易沉淀，稳定性差，给帘子布浸胶生产带来很多弊端，造成浸胶过程中出现胶槽底部有沉淀料，粘辊，易形成胶斑等不利现象，造成人力物力浪费，严重影响产品质量。为了解决上述浸胶过程中存在的不利因素，我公司组织大量人力、物力，查阅大量资料并根据实际情况研制开发了己内酰胺封闭异氰酸酯接枝水乳液，颗粒粒径达到纳米级，可以和水任意比例混合，经过客户实践应用，充分解决了上述帘子布浸胶过程中的不利因素，节省了人力物力，产品质量也相应提高了一个档次。己内酰胺封闭异氰酸酯接枝水乳液的研制成功，已填补该项目在涤纶帘子布浸胶配方中国内空白。我公司经过市场调研和客户走访，通过客户推广和新产品使用情况调查发现使用该技术生产的己内酰胺封闭异氰酸酯接枝水乳液得到了客户和市场的一致认可，该产品完全可取代上一代己内酰胺封闭异氰酸酯乳液。2013年国内封闭型异氰酸酯的市场需求量为2300吨，如该项目建成投产后己内酰胺封闭异氰酸酯接枝水乳液完全取代上一代产品，可实现产值1.23亿元。
同时本项目的建成投产，可合理利用当地自然资源，有效拉动产业发展；可为本地区的人员增加就业机会，减少待业人口对社会造成的不稳定因素；改
善本地区的经济结构、提高本地区的经济发展水平。
项目对当地环境无影响：该产品在使用过程中，无有害物质释放，使得该产品可以在安全健康的条件下使用；无工艺废水产生；生产过程中无大功率设备，噪声污染程度低；生产车间安装有布袋除尘器，可消除粉尘。
根据生产性质，特点选择可以消音、吸尘的树种，沿厂区道路两侧布置，并在装置区空旷处种植景观花卉、草坪，搞好生产厂区的绿化，使绿化面积占征用土地面积的30%。
七、项目实施的计划进度
2014年11月——2015年2月：实验阶段。完成生产工艺及符合配方，与用户共同完成小样测试；
2015年2月——2015年6月： 中试阶段。完成生产工艺及配方，为规模化生产做准备；
2015年6月——2015年12月：项目工程建设；
2015年12月 开始试生产。
八、项目经费概算
经费来源
经费支出
科 目
数额（万元）
科 目
数额（万元）
省拨款
设备购置
160
市拨款
30
能源材料
100
地方或部门匹配
试验外协
45
贷款
租赁
1.5
单位自筹
290
资料印刷
2.0
其它
鉴定验收
2.0
差旅费
3.0
管理费
4.5
其它
2.0
合 计
320
合 计
320
申请单位意见：
负责人： （签章）
年 月 日
县（市、区）科技主管部门意见：
负责人： （签章）
年 月 日
市科技局业务科意见：
负责人： （签章）
年 月 日
市科技局发展计划科意见：
负责人： （签章）
年 月 日
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