基于母液稀释的呋喃树脂研制及产业化
文章来源: 德阳市科普资源网 文章作者: 发布时间: 2020-03-06 访问次数: 71

1、项目产生背景

呋喃树脂是东树新材重要的产品,年销售额占东树新材销售总额的20%-30%,然而呋喃树脂产品市场竞争激烈,产品毛利润偏低。现有工艺制备过程复杂,一般制备方法是:首先将甲醛、尿素或苯酚,在碱性条件下反应,再加入糠醇进行树脂化反应,反应结束后脱水,脱水完毕再调节pH进行酸反应,再加入尿素进行碱反应,最后加入余下糠醇、除醛剂等助剂。该方法存在脱水过程损耗大,生产效率低,不够环保,不同生产批次对脱水过程的把控存在差异,造成水分含量差别大,跑料多等情况,另外设备、人员利用率较低,能源消耗浪费多,批量化生产效率低等突出问题。本项目拟以技术创新为引领,通过配方优化,工艺改进开发出基于不脱水浓缩液稀释高效绿色环保工艺,进一步提升产品质量稳定性,提升该系列产品的竞争力。

2、搭桥三方基本情况介绍

项目提供方:四川东树新材料有限公司,以下简称东树公司。东树公司是东方汽轮机全资子公司,创建于1989年,长期致力于铸造材料的技术研究、产品开发、生产及销售。公司在铸造材料领域拥有丰厚的技术沉淀和理论功底,先后参与并制定了多项铸造材料的国家标准,如《JB7526 -2008铸造自硬呋喃树脂》、《JB21872-2008铸造自硬呋喃树脂磺酸固化剂》等,技术实力雄厚,科研能力一流。

搭桥方:四川东树新材料科协,东树科协是东汽科协分支,由东树公司科技人员组成,起着活跃学术氛围,拓宽学术交流等作用,本次通过东树科协搭桥与东汽铸锻事业部建立技术交流,将新开发对技术工艺引入到东汽铸锻应用。

项目接收方:东汽铸锻事业部,以下简称东铸。东铸隶属于东方汽轮机有限公司是国内制造电站汽轮机铸件的骨干单位,拥有较强的工艺、制造能力,现有铸钢和铸铁两个车间,铸造主要采用呋喃树脂砂造型工艺,可以制造单件净重16t及以下的各类铸钢件、单件净重15t及以下的各类铸铁件等。

3、项目技术创新要点

1)随着母液含氮量的提高,树脂的粘度逐步增大,反应不易控制,含氮量较低则生产稀释效率降低,开发过程中需综合考虑生产操作,稀释效率以及粘度等因素,开发出既满足生产又符合要求的高氮呋喃树脂母液。

2)污水排放是树脂生产过程中无法避免的问题,需采用多聚甲醛,开发出不脱水的呋喃树脂母液,而多聚甲醛成本较高,开发过程中引入木糖醇母液、丙酮等低成本材料对多聚甲醛母液进行改性降本,开发出性能优异,成本满足要求的呋喃树脂母液。

4、项目应用前景评估

我国是铸造大国,2018年铸件产量为4935万吨,已连续多年位居世界第一。呋喃树脂是铸造造型十分重要的粘接剂,年需求量大约为30万吨。东树公司目前呋喃树脂年销售量仅为4000吨左右,实施采用本项目后,将会极大提高产品市场竞争力、质量稳定性、生产效率等,预计2019年呋喃树脂销量达到6000吨,未来每年将会以10%左右的速率递增。

5、项目预计经济效益(含年创产值、年创利税、节约投资等指标)

本项目新开发的将在东汽铸锻进行批量试用,将逐步取代现有工艺产品。按照2019年销售树脂6000吨计算,预计实现产值5000万,实现利税500万。

6、社会效益

主要体现在如下三个方面(1)采用本项目母液稀释工艺后,预计生产工艺时间缩短约一半,生产效率提升明显,产品批次稳定性改善明显,降低了生产树脂的能源费、人工费;(2)采用多聚甲醛不脱水母液工艺,减少了废水排放,树脂生产过程更加环保,对生态影响更低;树脂生产过程中的损耗将大大降低,由现在的树脂一吨损耗2.5%,降低为现在的0.5%以下,损耗降幅80%以上;(3)开发改进后的呋喃树脂提高了生产效率,提升了批次产品稳定性,提升了东树公司呋喃产品的市场竞争力。

7、环境效益

本项目环保优势明显,采用多聚甲醛不脱水母液工艺,大幅度减少了废水排放,降低了生态负荷,树脂生产过程更加环保,对生态环境影响更低。在后续产品生产的过程中,只是加入母液、糠醇、硅烷等助剂,只需要简单的物理搅拌,使物料混合均与即可,对环境基本不产生危害。

 

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