上海氯堿化工股份有限公司副總工程師 袁茂全
盡管水相法氯化聚氯乙烯(CPVC)是國外上世紀50年代的產品,但目前全球產量約15萬噸,基本上由美國、日本等國外公司壟斷。目前,我國Cpvc需求約3萬噸,并以每年15%左右的速度逐年增加。
作為“綠色”化工產品,氯化聚氯乙烯的優良特性在于它的特殊分子結構。CPVC是聚氯乙烯樹脂氯化后得到的一種獨特聚合物。普通聚氯乙烯分子中氯含量為58%左右,氯化聚氯乙烯分子的氯含量為64%~68%,最高達70%以上。聚氯乙烯分子上再增加一些氯以后,其產物氯化聚氯乙烯的玻璃化溫度將提高至115℃~135℃的溫度范圍內;載荷下熱變形溫度,根據其配方的不同,也將從PVC物料約70℃提高到82℃~103℃的溫度范圍內。其額外增加的氯保留了PVC原有的良好性能,并增加了尺寸穩定性、優良的耐化學特性和耐候性,以及良好的介電性能等,可用于管材管件、涂料和黏合劑、泡沫材料、絕緣和阻燃材料、人造纖維材料以及板材等。
性能如此優良的材料為什么國內發展比較慢呢?關鍵是研發的落后。國外以專用PVC樹脂為起點,采用先進的水相法工藝,裝置產能高、產品穩定性好,同時對CPVC的加工配方研究深入,應用范圍不斷擴大。而國內雖然有多家公司在開發,華東沿海部分化工企業有生產,但規模小、品種少,以通用PVC樹脂為原料,產品穩定性差,對CPVC加工配方研究不足,不能用于管材管件加工,且多為低端產品,高端產品仍然依賴進口。
在此背景下,上海氯堿化工股份有限公司以創新求發展,于2005年開展自主水相法CPVC研究,2008年投入中試研發,2011年9月實現產業化,中國企業從此掌握了高端CPVC的核心技術。目前,上海氯堿的CPVC技術和生產處于國內領先地位,我們的主要成果申請了國家專利7項,其中發明專利6項,實用新型專利1項,已授權專利3項,發表國內外科技論文10篇,并建立了完善的工藝技術軟件包。
通過萬噸級工業化裝置的投產,我們成功生產了擠出級專用CPVCJC-701,該樹脂可用于制造耐高溫耐酸堿腐蝕的工業管道、消防水管、民用冷熱水管等管材的原料。同時,開發了注塑級專用CPVC ZS-601,用作JC-701同型管材的配套制品,包括由注塑機形成的彎頭及三通等連接件用的原材料。我們開發的氯化聚氯乙烯管道及管配件原料,符合GB/T 18998.1-3標準。用該原料生產的管道制品已在上海氯威塑料公司等管道生產企業獲成功,管道應用在上海天原華勝等公司的化工裝置上。
我們在高端CPVC研發和產業化方面取得了突破,主要有3方面的體會:組建一支一流的研發團隊,發揮好綜合優勢;開展更廣泛的產學研合作,充分利用全社會科技資源;以市場為中心,與下游客戶緊密合作。