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产学研合作 推动环氧树脂活性稀释剂产业创新发展

2020-04-09 09:36 来源:杨园三居 浏览:

  ——记南京林业大学化学工程学院副院长朱新宝教授

  编者按:环氧树脂活性稀释剂系列产品是一类多品种多用途的精细化工产品,广泛应用于国民经济各领域和国防工业。国外上世纪50至60年代已开发出环氧树脂活性稀释剂系列产品,主要有烯丙基、丁基、辛基、C12-14 烷基等单缩水甘油醚、乙二醇、丁二醇等多缩水甘油醚系列,品种数量有几十种之多。国内起步较晚,上世纪90年代开始重视环氧树脂活性稀释剂应用研究和产业化开发,虽陆续有多个品种面市,但品种不全,与国外相比质量有差距。南京林业大学朱新宝教授通过产学研合作,组成创新团队,瞄准市场需求,立足自主创新,历时十余年,取得了国内首创、产品性能达到国际先进水平的新成果,并取代了进口并实现批量出口,创造了显著的环境效益、经济效益和社会效益。

  一个优秀的团队必然拥有一位优秀的领军人物,团队带头人、博士生导师朱新宝教授长期从事化学(化工)专业的教学和科研工作,重点进行环氧化合物的精细衍生产品开发研究,分别对二元醇单醚及其酯系列、二元醇双醚高级溶剂系列、封端聚醚系列、环氧树脂活性稀释剂系列高级溶剂与活性单体的清洁生产工艺技术进行了深入的研究。合作组建了多个产学研基地,分别建立了江苏省醇醚工程技术研究中心、安徽省环氧树脂及助剂工程技术研究中心;完成了20多个新产品和新技术的成果转化,实现产值约50亿元,利税超10亿元;发表了50多篇科技论文,主编教材1部;申报了41项中国发明专利(20项已获授权);完成了18项省级科技成果鉴定,获中国石油化工协会科技进步二等奖3项、三等奖1项,梁希林业科学技术奖三等奖1项,江苏省科技进步二等奖1项,安徽省科技进步二等奖3项、三等奖1项,黄山市科技合作奖1项。

产学研合作 推动环氧树脂活性稀释剂产业创新发展

  朱新宝教授十分重视科技成果转化,在学校、学院大力支持下,发挥科研优势,与企业建立紧密的产学研合作关系,推进科技成果转化。他以研发成果“环氧树脂活性稀释剂生产工艺”与安徽新远科技有限公司进行产学研合作,将大专院校科研优势与企业设施设备、工程技术及资金优势充分结合,通过共同努力,凝心聚力持续创新,在不断取得显著成果的同时,安徽新远科技有限公司也从一家小微企业发展成为国内最大的环氧树脂活性稀释剂生产企业,并先后被认定为高新技术企业和国家火炬计划高新技术企业。

  环氧树脂活性稀释剂是含有环氧基团的低分子环氧化合物,具有粘度低柔性好等特点,它们可以参加环氧树脂的固化反应,成为环氧树脂固化物交联网络结构的一部分,能促进环氧树脂的流动性,降低固化物的收缩,提高固化物的韧性,主要用作环氧树脂灌封料、浇铸料、浸渍料、胶粘剂和涂料降粘等,应用领域广泛,是重要的精细化工产品。但是传统工艺生产该类产品污染较重。朱教授领衔的技术开发团队,遵照循环经济理念,以绿色制造为发展目标,开发出二步合成法清洁生产工艺,实现了环氧树脂活性稀释剂生产工艺的重大技术创新。他们采用特殊工艺,产品生产过程清洁,做到了基本无污染物排放,对保护环境和生态产生了十分有益的影响,顺应当今社会对环保的要求,符合国家产业政策导向。先进技术工艺的应用和新产品的不断开发,不仅改变了国内环氧树脂活性稀释剂品种单一、产品档次及技术水平低、高端产品需从国外进口的现状,而且填补了我国在环保型高端环氧树脂活性稀释剂产品产业化上的空白。

  其中环氧树脂活性稀释剂重要品种之一C12-14 烷基缩水甘油醚就是朱新宝教授团队与安徽新远科技有限公司产学研合作的重要成果。C12-14 烷基缩水甘油醚沸点高、刺激性低、毒性小,含有活泼的环氧基可参与固化反应,有效地改善了操作与制品性能,除起到稀释作用外还可使固化产物柔韧性增加,是传统的丁基缩水甘油醚理想的替代品。国外生产 C12-14 烷基缩水甘油醚采用的工艺是 C12-14 醇与环氧氯丙烷在均相液体路易斯酸性催化剂作用下进行开环反应,生成 C12-14 烷基氯醇醚中间体;氯醇醚中间体与低浓度液碱进行闭环反应,反应产物分出饱和盐水,精制得 C12-14 烷基缩水甘油醚。该项工艺开环反应使用均相路易斯酸催化剂存在较多缺点,如:加料时接触空气“冒烟”,对操作人员危害大;遇水敏感、失活,对原料含水量要求高;对生产设备腐蚀严重等等。同时,闭环反应生成饱和盐水,分离反应产物后,用水稀释再进行生化处理,排放虽能达标,但该饱和盐水 COD 在30000mg/L 左右,生化处理负荷大,稀释水用量多,不利于节能减排。