#集团公司级聚酯改性工程塑料生产技术开发项目立项建议书[1]

1、中国石油天然气集团公司技术开发项目立项建议书项目名称：炼化产品延伸加工及综合利用技术课题名称：项目建议人：申报单位：中国石油辽阳石油化纤公司主要协作单位：中国石油天然气集团公司科技发展部编制2003年8月6日填一、项目概要尼龙因其具有优良的耐磨性和自润滑性，较好的机械强度和耐热性、耐化学药品性和耐疲劳性，特别是耐油性突出等特点，在军工、汽车工业和电子电器工业等领域得到广泛使用，因而成为五大通用工程塑料中年生产量和消费量最大的产品。而且在军工、汽车工业和电器行业中的用量最大，汽车工业占尼龙市场需求量的40%我国和其它发展中国家的尼龙66需求量高于尼龙6,仅重庆建设集团军工产品每年用尼龙66树脂约

2、1000吨，全国汽车风扇轮年使用量达2万吨，电器元件年用量1万吨。尼龙66树脂的性能尽管很好，但在实际使用中仍有不足之处。如枪械部件，要求其部件强度好，韧性高，耐老化性能好，普通改性材料难以达到这些性能。汽车风扇轮制品在加工过程中，要求加工流动性好，以保证尺寸稳定性。电器元件需要很高的韧性、阻燃性、电阻率和表面光洁度。为进一步拓宽使用领域，常添加一些改性物质，如纳米材料、增强、增韧材料，使其强度、韧性、表面光洁度以及制品尺寸稳定性均有大幅度改善。随着我国国民经济的发展，对枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的需求增长很快，其替代金属材料的地位日益提高，今后规模及产量将快速增长。本项目在辽化公

3、司和中科院化学所合作的纳米材料改性尼龙66树脂项目取得进展的基础上，根据不同需求产品的要求，通过对改性剂的筛选，在尼龙66中采取加入适量的高质量纳米材料、增强、增韧材料，研究开发工艺条件，采取共混挤出方式，开发枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品，以便满足不同用户的需求。本项目将依托辽化地区尼龙66切片原料的有利条件，结合辽化公司近两年在纳米尼龙66树脂研发方面的工作经验，根据市场的需求，研制开发出枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品，然后，加大技术和市场开发的力度，形成自己的品牌，开发出3个以上高附加值的拳头产品，打入市场，使纳米改性尼龙66工程塑料真正成为辽化公司新的效益增长点。二、立

4、项的必要性及意义尼龙66熔点较高、具有良好的耐油、耐磨等性能，但和金属材料相比，其缺点是强度低，韧性差，尺寸稳定性差等，为了满足目标市场的需求，在纳米材料改性尼龙66树脂研究的基础上，对纳米材料改性尼龙66树脂使用新产品开发是完全必要的。随着尼龙66使用领域的不断拓宽，其改性产品开发尤为重要，并使其原有性能大幅度提高或赋予其崭新的、特殊的功能。尤其纳米材料经过改性，具有比重低、相同无机物含量下综合性能高等优点，使用领域广泛，是具有高附加值的树脂类产品，为树脂工业注入了全新的概念。然而，单独依靠加入纳米材料对树脂的综合性能改进尚有局限性，仍需采取加入增强、增韧材料等方法，提高其强度、韧性、表面光

5、滑性、尺寸稳定性，进一步改进其综合性能，满足开发枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的需求。辽化地区具有尼龙66切片的原料优势，而枪械部件仅重庆建设集团军工产品每年用尼龙66树脂约1000吨，另外，全国汽车风扇轮年使用量达2万吨，电器元件年用量1万吨。因此，我们可以充分依托已开发出的纳米尼龙66改性树脂技术，通过研究和开发枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品，进一步提高产品性能，形成年生产规模1000吨能力，以满足用户要求，每吨产品可增加附加值3000元/吨，增加效益200万元，因此，对纳米改性尼龙66树脂新产品及使用技术开发和研究是完成必要的。三、国内外技术现状及市场需求分析尼龙因其具有

6、优良的耐磨性和自润滑性，较好的机械强度和耐热性、耐化学药品性和耐疲劳性，特别是耐油性突出等特点，在军工、汽车工业和电子电器工业等领域得到广泛使用，因而成为五大通用工程塑料中年生产量和消费量最大的产品。2001年全球需求量150万吨，较1995年增长50%以上，今后5年内仍将以年均5%-6%勺速度递增。预计2005年全国用量为16.5万吨，尼龙工程塑料需求年增长率达24%世界尼龙的需求量中尼龙66占52%而且在军工、汽车工业和电器行业中的用量最大，汽车工业占尼龙市场需求量的40%我国和其它发展中国家的尼龙66需求量高于尼龙6，仅重庆建设集团军工产品每年用尼龙66树脂约1000吨，全国汽车风扇轮年

7、使用量达2万吨，电器元件年用量1万吨。尼龙66树脂的性能尽管很好，但在实际使用中仍有不足之处。如枪械部件，要求其部件强度好，韧性高，耐老化性能好，普通改性材料难以达到这些性能。汽车风扇轮制品在加工过程中，要求加工流动性好，以保证尺寸稳定性。电器元件需要很高的韧性、阻燃性、电阻率和表面光洁度。为进一步拓宽使用领域，常添加一些改性物质，如纳米材料、增强、增韧材料，使其强度、韧性、表面光洁度以及制品尺寸稳定性均有大幅度改善。我们国内的科研、生产单位也非常重视尼龙66的改性研究，由于其实用价值和经济效益明显，并能迅速形成生产能力，众多单位竞相开发。例如：中国科学院化学所、黑龙江省尼龙厂、上海塑料十八厂

8、、化工部北京化工研究院、成都晨光化工研究院等，在这一研究中都取得了一些成果，并已在生产中使用，形成系列产品，已使用于上海大众桑塔纳轿车的一些零部件。其中中国科学院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，拥有自己的知识产权和专利技术。由此可见，我国近几年的开发已具备了一定的基础，但无论是在技术水平、生产能力还是产量等方面，尚和国外有很大的差距。随着我国国民经济的发展，对枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的需求增长很快，其替代金属材料的地位日益提高，今后规模及产量将快速增长。四、项目攻关目标，主要研究内容及关键技术（一）攻关目标通过研究

9、和选择合适的纳米材料、增强、增韧材料，采用先进的配方和生产工艺，开发枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品。（二）主要研究内容1. 改性剂的筛选。获得适合和尼龙66切片熔融共混的改性剂，主要是纳米材料、增强、增韧材料，为进一步开发枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品创造条件。2. 在熔融共混制备枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的过程中，改性剂的添加量、辅助改性剂的选择和用量、工艺条件的选择、设备的选择和配套。3. 研究获得的纳米改性尼龙66树脂的机械力学性能、热性能和物化性能。4. 对获得的纳米改性尼龙66树脂的进一步加工工艺和条件选择，如注塑工艺条件的合理调整，注塑设备的必要改造，检

10、测仪器的配套和完善。5. 考察尼龙66树脂制品特点及性能，并对树脂的各种性能进行测试。对用户进行调研，针对制品的特点，及时调整配方，满足其特殊需要。6. 对研制开发出的枪械部件、汽车风扇轮、电器元件等纳米改性尼龙66树脂产品加大市场开发，形成自己的产品，替代进口。（三）关键技术：（1）筛选适合于枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的纳米材料、增强、增韧材料。（2）研究和开发枪械部件、汽车风扇轮、电器元件等纳米改性尼龙66树脂产品和各种改性剂相匹配的工艺软件。（3）改性剂在尼龙66熔体中的分散。改性剂在尼龙66树脂中的稳定性和和聚合物基体的界面。（5）改性剂及不同用量对枪械部件、汽车风扇轮、电

11、器元件等纳米改性尼龙66树脂产品的影响。五、预期成果、主要技术经济考核指标（一）技术指标（二）主要经济考核指标枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品是在现有原料的基础上实施的，只需要对现有加工共混工艺稍加调整，其重要原料是纳米改性剂、增强、增韧材料。由于我们采取的是无机层状硅酸盐制备改性尼龙66树脂纳米复合材料，而这种无机层状硅酸盐在我国是丰产的，价格便宜，经过纳米化处理后价格增加不多，增强、增韧材料在国内供应充足。因此，目前采用的技术方案不会大量增加尼龙66树脂的成本。经过改性后，由于全面提高了尼龙66工程塑料的强度、韧性、尺寸稳定性、表面光洁度，降低了吸水率，改善了加工流变性，并保持了低比

12、重的优点，可以将现有尼龙66树脂提高到一个新的层次，提高其性能价格比，获得改性尼龙66的新品种和新牌号。经过综合改性后纳米改性尼龙66树脂新产品将提高附加值3000元/吨左右，预期经济效益200万元/年。（三）预期成果1、专利技术和专有技术情况中科院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，申请了10项国家发明专利，部分工作已通过了工业化中试，拥有自己的知识产权和专利技术。2、该项目完成后可填补国内尼龙66工程塑料改性的空白，属于新技术。3、开发生产出枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等3个以上高附加值的产品，形成自己的品牌产品。4、该项目完

13、成后可提供枪械部件、汽车风扇轮及电器元件等高性能纳米尼龙66工程塑料新产品的工业化生产技术，并推广使用。六、计划进度安排（分季度安排）起止时间工作内容性质应达到的指标试验地点验收方式负责单位及负责人03.06103.09改性剂初选；混炼法纳米尼龙66树脂20确定改性剂混炼法树脂小样辽阳石油化纤公司审查辽阳石油化纤公司03.06103.09*0混炼改性树脂；话8混炼纳米改性树脂；20初步确定配方及工艺条件，完成实验中试辽阳石油化纤公司审查辽阳石油化纤公司03.09105.06话8混炼纳米改性树脂工业生产；后加工试验；混炼法中试鉴定；产品市场开发2020确定制备及后加工工艺条件；工业混炼改性树脂产

14、品；辽阳石油化纤公司鉴定审查辽阳石油化纤公司03.12105.06工业放大试验；使用和市场开发工业鉴定30工业化参数；建立用户市场通过鉴定辽阳石油化纤公司审查鉴定辽阳石油化纤公司注：1、性质指实验室研究（10）、中试（20）、工业试验（30）、新技术推广。2、验收方式指鉴定、审查。3、负责单位包括协作单位。七、前期科学研究和技术开发工作基础和支撑条件分析1前期科学研究和技术开发工作基础中科院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，申请了10项国家发明专利，部分工作已通过了工业化中试，拥有自己的知识产权和专利技术。在纳米材料选择优化、处理

15、，聚合物、纳米复合材料的分子设计及制备方法，复合材料的结构和性能等方面发表了30多篇论文，在国内和国外同领域的竞争中处于领先地位，技术指标达到了在不增加成本，不改变现有生产工艺的条件下，大幅度提高现有大品种塑料的机械力学性能、热性能和加工性能。辽阳石油化纤公司自身具有一些有利条件，辽化拥有尼龙66切片资源，有一批实践经验丰富的工程技术人员和操作工人。辽化最近两年在纳米尼龙66树脂改性开发工作中积累了很多宝贵的经验。2需要其它部门或外协解决的关键技术，试验手段等纳米改性尼龙66树脂使用新产品及生产技术，需要辽阳石化分公司在原料和公用工程方面的支持，也需要后加工企业的密切配合和通力协作。辽阳石油化

16、纤公司于2000年和中科院化学所合作，成功开发出纳米尼龙66工程塑料，辽化公司充分利用中科院的科技成果，以其为技术支撑和试验手段，以解决本课题的关键技术问题。3和国内外合作研究及技术引进情况在纳米尼龙66工程塑料的研究中，尽管我国起步晚一些，但许多大专院校和科研单位在这方面的研究成果也很多，有待进一步开发和使用。因此，不需要国际合作研究及技术引进。八、经费预算表一项目投入总经费（单位：万元）资金来源拨款贷款自筹其它合计经费表二项目经费预算表九、预期成果及使用前景评价序号项目分类数量核算标准核算费用小计甲方拨款匹配经费1直接材料费尼龙66切片蒙脱土纳米材料增强材料增韧材料2测试化验费3计算机机时

17、费4燃料动力消耗费5小型专用设备购置费6样机试制费（样机名称）7现场试验费8外协费9其他直接费调研费差旅费资料费会议咨询费印刷出版费培训费外聘人员劳务费其他（列明细）10折旧费11租赁费12人工费13:管理费14不可预见费小计合计我国尼龙66改性树脂的研制和开发已具备一定的基础，充分发挥中科院化学所在技术上的优势，利用辽化现有的原料和设备，可达到预期的成果。尼龙是五大工程塑料中（聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯、改性聚苯醚）用量最大和用途最广的工程塑料，改性尼龙66树脂因添加了改性剂性能优良，具有加工方便、强度高、韧性好等优点，已替代金属材料，广泛使用在汽车、机械、化工、电子电器、建材、日用品行

18、业等行业。在一些特殊领域有很大的使用市场，其价格远远高于普通尼龙66树脂。尼龙66改性树脂发展非常迅速，受到国内外产业界的高度重视。目前改性产品向性能特殊化、使用于交通、能源、服务行业发展。1998年我国尼龙工程塑料的产量只有9296吨，而消费量为45291吨，进口量45103吨。根据我国今后五年航天、航空、汽车、电子、通讯、建筑、能源、金属等工业以及医疗保健事业的发展需要，尼龙66改性树脂的需求量将大幅度增长：2000年世界约85万吨，2005年预计102万吨；2000年中国约1.5万吨，2005年预计7万吨，中国的年增长率为30%由此可见，我们研制开发纳米尼龙66改性工程塑料具有很大的市场需求，只要抓住机遇，把握市场，加紧研制开发，满足市场需求，该项目将成为企业新的效益增长点。本课题经过对纳米尼龙66工程塑料综合改性后，纳米改性尼龙66树脂新产品的生产能力预计将达到1000吨/年。十项目知识产权情况分析（专利检索等及其法律状况）中科院化学所从90