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山东师范大学科技成果——纳米增强阻燃聚氨酯成果简介聚氨酯（polyurethane，简称PU）是世界六大合成材料之一，具有优良的物理力学性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能，并与多种材料有很强的粘接力，从而被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料。但是未经阻燃处理的聚氨酯材料极限氧指数一般低于19%，属易燃材料，并在燃烧过程中放出HCN、CO等有毒气体，在火灾中常常给人们的生命和财产带来严重的危害。在不降低其原有性能的基础上，增加阻燃性能具有重要意义。但目前国内在该领域的研究与国外相比存在较大差距：在材料的阻燃性能上，国内产品的阻燃性能远远不足；在高性能阻燃聚氨酯的生产技术上，目前国内的阻燃工艺生产技术尚处研发阶段，达不到批量生产的要求，迟迟不能实现规模化，导致高性能阻燃聚氨酯产品主要靠进口。研究新型高性能阻燃聚氨酯材料生产方法，解决阻碍阻燃聚氨酯产业化的共性关键技术，并快速实现规模化生产显得尤为迫切与重要。针对阻燃聚氨酯生产技术中存在的上述问题，为了解决阻燃聚氨酯批量生产的瓶颈，本项目利用无机纳米粒子的特性，在阻燃性能提高上，一方面利用纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝等无机纳米粒子阻燃剂与甲基膦酸二甲酯（DMMP）协同作用，达到高效阻燃；另一方面利用无机纳米粒子比表面积效应吸附、捕集材料燃烧时产生的烟、气，减少发烟，降低有毒气体的释放，达到阻燃并兼具低毒的绿色阻燃效果。在阻燃聚氨酯的生产技术方面，解决无机纳米粒子的加入对有机高分子聚合反应体系造成的不利影响，探索优化出无机纳米材料与有机反应体系的最佳聚合工艺条件。例如生产中存在的无机纳米粒子在有机反应体系中的团聚、聚沉作用，分散不均问题，纳米粒子的助催化作用对聚合工艺的改变问题等。本项目通过改变纳米粒子的尺寸、用量，在工程上通过选用合适的反应器，解决反应工艺中出现的关键技术难点问题，以达到批量生产要求。最终成功地研制出纳米增强的系列低烟、高阻燃、高回弹、高力学强度的新型高性能阻燃聚氨酯材料。生产条件及市场预测本项目将建成规模为15万吨/年纳米增强阻燃聚氨酯系列及配套聚醚多元醇生产线。主要建设生产装置厂房，包括聚醚多元醇合成、阻燃聚氨酯组合料，端氨基特种聚醚多元醇，POP接枝聚醚多元醇等厂房及配套的纯水系统、制氮系统、制冷系统、公用工程系统，配电系统，仓储系统，罐区系统，废水废气处理系统，安全消防系统，质量分析系统，办公及生活设施等工程，建筑面积46600余m2，购置设备300余台套。本项目成功实施，将实现年产15万吨新型纳米增强高性能阻燃聚氨酯材料的生产规模，突破垄断，拥有自主知识产权，产品质量超过国外公司、生产成本远低于同质进口产品。解决替代进口问题，为国内产品更新换代提供空间，预计将占有该类产品5%左右的市场，并随着生产规模的进一步扩大及技术方面的竞争优势的提高，

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