3月1日,由北京化工大學、新元化學(山東)股份有限公司和清華大學共同開發的萬噸級烯馬樹脂木材膠黏劑產業化關鍵技術在北京通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的成果鑒定。該技術建成了萬噸級烯馬樹脂工業化生產裝置,整體技術居于國際領先水平。
室內甲醛超標是人們一直憂慮的問題,這些甲醛很大一部分來源于家具中用來粘連人造板的膠黏劑。當前,人造板行業主要使用的是甲醛系樹脂膠黏劑,其中,脲醛及改性脲醛樹脂占人造板膠黏劑消耗總量的90%。這些人造板在生產、運輸和使用過程中會緩慢釋放甲醛,周圍人在不經意間會將該致癌物質吸入體內。針對此問題,無醛膠黏劑應運而生。近年來,受限于成本高、膠合工藝復雜、產能低等難題,無醛膠黏劑仍舊難以大規模產業化應用。此外,石化行業中每年副產大量的混合烯烴,大部分用作低值燃料直接燒掉,造成極大的資源浪費。如果能將這部分混合烯烴資源變廢為寶,既能解決無醛膠黏劑的成本問題,又能實現混合烯烴資源的高值化利用。
基于上述背景,北京化工大學楊萬泰院士團隊創新性地以混合烯烴為原料,通過自穩定沉淀聚合技術實現了馬來酸酐直接與混合烯烴餾分中的烯烴/二烯烴或芳香烯烴原位高效交替共聚,在不分離純化的條件下將其轉化為低成本馬來酸酐共聚物微球,而剩余組分與聚合物分離后烯烴含量顯著降低,可作為更高品質的原料使用;進一步通過氣固反應實現馬來酸酐共聚物微球的氨化,制備出混合烯烴—馬來酰胺酸共聚物膠黏劑。“烯馬”正是取烯烴和馬來酰胺酸的首字而來。烯馬樹脂具有原料來源廣泛、施膠成本低于脲醛樹脂、與脲醛樹脂施膠和熱壓工藝相同、無甲醛等特點,用其制造的人造板具有優異的綜合性能,展現出替代脲醛樹脂的巨大潛力。
該項目于2021年在新元化學(山東)股份有限公司的中試裝置上對反應條件進行優化,生產出中試產品。2023年,萬噸級烯馬樹脂生產裝置建成,可年產1萬噸烯馬樹脂膠黏劑固體產品及0.3萬噸烯馬樹脂膠黏劑液體產品。
鑒定委員會認為,該技術有如下創新點:一是發明了一種基于自穩定沉淀聚合技術制備烯烴/混合烯烴—馬來酸酐共聚物微球的新方法,實現了馬來酸酐直接與混合烯烴餾分中的烯烴/二烯烴或芳香烯烴原位高效交替共聚;二是發明了一種氨氣與烯烴/混合烯烴—馬來酸酐共聚物微球的氣固反應制備烯馬樹脂微球的方法;三是開發了烯馬樹脂工業制備新工藝,實現了聚合物和溶劑的高效分離及溶劑回收套用。
目前,該技術已經獲授權中國發明專利12件,PCT專利4件,發表論文22篇,制訂企業標準2項。萬噸級烯馬樹脂生產裝置生產的產品,已經多家用戶應用,質量穩定可靠。
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