一种新型耐高温防腐涂料用树脂

一种新型耐高温防腐涂料用树脂一、聚芳醚酮涂料得国际发展历程及新进展(一)发展历程聚芳醚酮树脂就是特种工程塑料得一个品种。第一代产品就是由英国ICI公司于上世纪80年代初商品化得。当初就是作为耐高温工程塑料用。2在应用过程中发现她除了具有耐高温、高强度、抗蠕变、耐辐照、电性能优异等特性外还兼具耐化学药品性好,与多种金属材料及水泥、石材等无机材料都有很强得附着力得特性3表1PEEK树脂得耐化学药品特性药品名影响有机溶剂丙酮MEK环己烷甲苯三氯乙烯BAAAA4药品名影响有机溶剂1,1,1-三氯乙烷氯仿1,1-二氯乙烷乙醇IPA醋酸乙烯汽油AAAAAAA5注:A无影响、B少许龟裂、C溶解药品名影响

酸浓硫酸88%硫酸(180℃)50%磷酸盐酸CAAA碱50%NaOH(120℃)氨水AA6PEEK作为防腐涂层最初得应用主要就是代替传统得搪瓷设备涂层。与传统得搪瓷设备相比其优越性主要体现在下述几个方面:71、PEEK涂层设备得制造工艺比搪玻璃设备可大幅节能众所周知搪玻璃设备生产得烧结工艺需要在800~900℃高温下进行,而且不能一次完成需多次喷涂烧结,能耗很大。而PEEK采用静电喷涂烧结时只要400℃左右。虽然温度只降低一半,而能耗则会有数量级得节省。82、PEEK涂层设备可酸、碱交替使用化工生产过程中经常会遇到制备得整个过程就是酸、碱交替使用得工艺(特别在制药生产中),而搪玻璃设备则只能耐强酸、但不能耐NaOH类强碱,则整个生产过程至少要有两套设备交替使用,而PEEK涂层设备则可一套设备酸碱交替使用。93、PEEK涂层设备可大幅度延长使用寿命

搪玻璃设备由于涂层就是脆性,安装、检修和使用过程中稍有不慎就会有局部被损坏得危险,而一旦破损哪怕面积很小也会立即失去防腐作用而很快报废。PEEK涂层则相反,由于树脂韧性超群,即使安装、检修和使用过程中受到任何异物冲击,甚至造成胎体变形也不会发生涂层损伤。这就可大大延长设备使用寿命。所以在日本和欧美等国家已广为采用。10(二)新进展1、材料方面得新进展在第一代PEEK得基础上相继又开发出耐热等级更高得第二代、第三代新产品她们分别为:11大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静(1)PEEKTm=343℃(2)PEEK-HTTm=373℃(3)PEEK-ST

Tm=390℃132、涂敷技术方面得新进展(1)前期由于PEEK没有相溶得溶剂可选,所以只能采用一般静电粉末喷涂工艺,或沸腾床工艺14(2)由于PEEK韧性强前期只能采用几百目得一般粉料,目前Victrex得产品目录中已有40μm得超细粉可供应;15(3)近两年Victrex公司于美国得喷涂设备生产公司合作推出了适合PEEK特性得火焰喷涂设备16火焰喷涂施工得现场照片173、应用领域得新进展(1)在不粘炊具领域得应用18(2)在体育器械中得应用19(3)日本得化学工业日报09年6月16日曾报导台湾得制鞋模具厂作鞋模得涂层。该厂过去就是用PTFE作涂层,平均只有1~2天就需涂敷一次。改用PEEK涂层后,实现了最长使用寿命1、5个月(约5000次循环)延长30倍。20其她涂件得实例21二、这类涂层材料国内发展历程及新进展(一)国内发展历程221、第一次创业由于80年代问世当初,西方将其列为战略物资向我国等社会主义阵营严格封锁,禁运,而我国要发展本国国防军工也急需这种新材料,要打破封锁只有独立自主研发一条路可走。23所以国家从“八·五”计划开始就在国家重点科技攻关计划国家“863”高技术计划中列项进行支持,经过专家论证吉林大学成为此项目得唯一承担单位24并于“八·五”完成了实验室研究;“九·五”完成30吨/年中试,满足了我国相关国防军工得急需;“十·五”被列为首批产业化示范工程,在长春建成了500吨/年规模得生产装置、25这使我国成为继Victrex公司之后,第二个能用本国专利技术生产这种高性能高分子材料得国家。遗憾得就是建成后不久投资者为尽快回收投资,竟已向外国公司出让80%股权换回3、0亿元转让费得所谓合资方式,使这项知识产权得而复失。262、二次创业课题组中部分少有爱国之心得同志在反对不成得条件下退出了这次丧失自主知识产权得所谓合资,进行本领域得二次创业。27(二)材料合成方面得新进展在积累了三十多年实践经验得基础上走出了一条具有原始创新意义得技术路线。概况起来有下述两方面:281、走出了一条全新得溶剂路线国际上聚芳醚酮树脂得合成,从开始至今都采用唯一得高温溶剂二苯砜作溶剂。这条技术路线得不足之处就是:29(1)聚合温度高达310℃,生产过程能耗很大(2)由于溶剂不溶于水,精制过程要先用溶剂(乙醇等)精制8~10次除去二苯砜,再用水精制8~10次除去副产物盐,生产效率低。(3)由于生产中采用大量易燃易爆乙醇,建筑和设备都必须防爆标准,建设投资大。30新工艺采用了水溶性得环丁砜作溶剂,从而克服了传统技术得不足,取得下述有利效果。(1)聚合温度由原有得310℃降至260℃,且使聚合周期缩短1/3,取得了显著得节能效果31(2)由于新溶剂环丁砜溶于水,省去了原来得必须先乙醇精制得两道工序,只用水一次精制,使工效提高一倍;(3)省去了溶剂精制所需乙醇得原料消耗(4)可使厂房与设备都降低防爆等级,节省大幅度建设投资。32这种改变溶剂得技术除会收到上述可提高生产效率、降低建设投资和生产成本得效果外,在所得到产品性能方面也有一项重要改善。这就就是可使PEEK得熔体粘度有大幅度降低。33表2VictrexPEEK与国产S-PEEK在熔体粘度上得比较名称牌号MI:400℃(g/10min,5kg)粘度ηiV-PEEK1501000、56V-PEEK380180、65V-PEEK450120、7534名称牌号MI:400℃(g/10min,5kg)粘度ηiS-PEEK1502050、56S-PEEK380420、65S-PEEK450230、75352、走出了一条全新得单体原料路线(1)第一代产品PEEK结构

熔点Tm=343℃Victrex和我们所用单体均为:4,4’-二氟二苯酮对苯二酚36(2)第二代产品Victrex称PEEK-HT结构

熔点Tm=373℃

所用单体原料为:

4,4’-二氟二苯酮4,4’-二羟基二苯酮37我国得产品称PEEKK结构为熔点Tm=367℃所用单体原料为:4,4’-二氟三苯二酮对苯二酚38(3)第三代产品Victrex称PEEK-ST结为:所用单体不详熔点Tm=390℃39我们得产品称PEDEKK结构为:

所用单体为:4,4’-二氟二苯酮联苯二酚熔点Tm=407℃40两种单体路线得原料成本分析(1)以第二代产品为例作对比计价标准,以目前国内市场得实际售价为基数:41两代产品所用单体:4,4’-二氟二苯酮15万元/吨4,4’-二羟基二苯酮25万元/吨4,4’-二氟三苯二酮10万元/吨对苯二酚10万元/吨42第一代产品双方都用相同单体即4,4’-二氟二苯酮吨耗0、792对苯二酚吨耗0、382按收率95%计则单体原料吨成本为16、5万元43第二代产品

Victrex技术所用单体4,4’-二氟二苯酮吨耗0、5794,4’-二羟基二苯酮吨耗0、543按收率95%计,则单体原料吨成本为22、3万元44中国技术所用单体4,4’-二氟三苯二酮吨耗0、821对苯二酚吨耗0、281按