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攻坚克难 坚持走稳创新路——阜康能源高性能聚氯乙烯制备关键技术研发工作侧记

发布时间:2021-08-12 作者: 编辑: 出处: 阅读量:

近日,新疆九游会集团阜康能源有限公司(简称阜康能源)高性能聚氯乙烯制备关键技术顺利通过结题验收。从课题立项时的信心,到验收通过时充满的成就感,研发过程中的曲折也只有研发人自己知晓。

高性能聚氯乙烯制备关键技术是阜康能源承担的国家“十三五”重点基础材料技术提升与产业化重点专项项目研发课题。主要是通过薄膜的应用形式充分发挥聚氯乙烯性能优势,借助微纳层叠技术解决薄膜制备过程中增塑剂析出等问题,使聚氯乙烯膜材在包装、农业等领域的应用范围更广、产品种类更丰富,推动国内聚氯乙烯树脂产品向系列化、专业化水平提升是课题立项的初衷。想法总是美好的,实施起来却没那么容易

 

宽幅吹膜装置现场 (曾欣婷  摄)

该课题2018年开题,首先面临的是研发装置建设的难题。“国内只有千吨级使用微纳层叠器的聚氯乙烯造粒生产装置,九游会集团要建设的是万吨级聚氯乙烯制备生产装置,在满足大产量需求的基础上,必须保证层叠器对材料的调控效果。”阜康能源副总经理袁世财说,这不是简单的放大设计,必须进行结构创新。为此,课题组的研发人员积极与北京化工大学、设计院、设备厂家沟通、讨论,根据前期的试验数据一遍一遍的演算、验证,终于通过扭转流道环行布置的层叠装置,大幅提高层叠器的流通效率,克服了第一个难题。装置顺利建成,并调试成功,而真正的研发实验才刚刚开始。

全新的装置意味着全新的配方,针对不同的使用要求,要研发出各种高性能PVC专用膜料配方绝非易事。从PVC原料的选择、添加剂成分及含量的调整,再到生产装置的操作控制,每一个环节都至关重要。确定配方了要先进行混料,通过制样测试性能初步判断配方的可行性;混料性能合格后进行造粒、吹膜,膜产品经过厚度、拉伸强度、断裂拉伸应变、直角撕裂负荷等10余项检测,才能更全面、准确的判断产品性能,作为配方验证的最终依据。吹膜装置也很“娇气”,每次实验前要先升温,实验结束后要立即进行拆卸清理,不然模头会因为残留的树脂塑化而堵塞,从而影响下一次使用甚至造成损坏。就是这么繁琐的实验步骤、严格的实验要求,就是这样一次又一次的重复生产、检测,没有什么捷径可走。在经历多次失败后,PVC取样袋、树脂包装内袋、型材包装膜、垃圾袋等膜产品陆续研发成功,让课题研发人员又重新充满了信心和干劲。但膜产品的开发还远远不够,需要建设更大折径的吹膜装置。

 

树脂内袋生产现场 (曾欣婷  摄)

国内的吹膜法薄膜生产技术目前还尚不成熟,尤其是宽幅吹膜技术还存在技术断层现象,大大限制了聚氯乙烯薄膜在大型包装、农用棚膜、地膜、防渗膜方面的应用。有了前期万吨级聚氯乙烯造粒生产装置配套750毫米吹膜装置建设的经验,2米、4米折径吹膜装置很快建成。但更大折径的吹膜装置,意味着每次实验所需的升温、拆卸、清理时间更长,为了保证实验频次和实验效果,研发人员经常是凌晨就开始,深夜才结束,吃住都在装置现场,一刻也不能懈怠。在宽幅膜实验有序开展期间,同步进行医用粒料、电缆粒料、密封圈等专用树脂粒料的研发,希望打破聚氯乙烯树脂以粉料销售的形式,逐步推动PVC市场从通用型转变为专用型,实现专用粒料的生产和销售。

 

万吨级聚氯乙烯制备应用示范装置现场 (曾欣婷  摄)

三年时间建成万吨级微纳多层挤出高性能聚氯乙烯造粒生产示范装置,折径750毫米、2米和4米三套吹膜装置,研发出医用粒料、电缆粒料、密封圈等专用树脂粒料,以及PVC取样袋、树脂包装内袋、型材包装膜、垃圾袋等膜材产品,并成功面向市场销售。

“这些喜人的成果不仅是对前期研发工作的肯定,更是对后续研发工作的鞭策和鼓励。”阜康能源党委副书记、总经理杨秀玲说,课题结题并不是研发工作的终点,而是新的起点,阜康能源将继续开展聚氯乙烯树脂高性能化和专业化的技术研发工作,在土工膜、防渗膜、农用地膜及打包膜等方面下功夫,不断拓展聚氯乙烯树脂在高端、专用领域的应用范围,形成树脂与专用料及专用产品的完整产品链,促进聚氯乙烯产品种类达到系列化、专业化水平,不断提高产品附加值,助力企业高质量发展。