過濾分離與阻隔防護用聚苯硫醚系列產品開發

來自 搜狐網 的圖片

過濾分離與阻隔防護用聚苯硫醚系列產品開發環境材料、有機高分子材料、材料合成與加工工藝。

關鍵詞： 聚苯硫醚、聚苯硫醚碸、聚芳碸

目錄

應用領域

高溫防護、高溫濾料和耐高溫材料

成果簡介

聚苯硫醚（PPS）主要應用於紡織、能源、環保、汽車、航空航天、軍工及電子電器等領域，我國每年需求量達 10萬噸以上，但 80%以上的依賴進口。當前我國樹脂生產企業10餘家，產能近10萬噸，但實際產量不足2萬噸。產能與產量極不匹配的原因是：聚合不穩定、催化劑成本高、樹脂質量欠佳、固液回收與固廢處理困難、過程環保壓力大、能耗高和產品成本倒掛等。針對上述問題，開發了非鋰法PPS聚合和PPS分相等系列技術，在非鋰催化劑催化下，製備了膜用、纖維用和熔噴用等樹脂。開發了聚合、分離、洗滌和乾燥等設備，完成了千噸工藝包開發和千噸級生產線建設（或改造）。生產過程減少了環境污染，提高了溶劑回收率，減少了固廢處理的壓力，降低了成本等。

目前，非鋰聚 PPS 聚合技術已被國內多家企業採用，解決了樹脂成本倒掛和氯化鋰回收的難題。 開發了PPS一步法紡絲技術製備超強絲，提出了 PPS 纖維靶向氧化改性技術，實現了硫醚向亞碸和碸的可控轉變，開發了聚芳硫醚碸新型纖維(中國專利技術ZL201510631820.5，含聚芳碸纖維等），該纖維產品耐溫達 300℃，產能達到 2000 噸/年，且新型纖維產品在國內外得到推廣和應用，市場銷售量超過500噸/年。聚芳硫醚碸纖維已經在高溫濾料行業內得到了推廣，彌補了 PPS 纖維不耐氧化和高溫熔縮（或熔滴）等難題。目前聚芳硫醚碸纖維正在棉毛家紡、能源隔膜、工業防護和航空航天與軍工領域推廣。 開發了大尺寸PPS（含聚芳硫醚碸）纖維織物型隔膜的規模化製備，成功替代了西方限制使用的傳統石棉纖維水電解隔膜，為電能轉化為清潔的氫能提供了非常關鍵的材料，隔膜在邯鄲718所、天津大陸和蘇州競立等轉化或應用，PPS隔膜裝備的水電解設備大量出口歐洲。針對煙道氣超低排放問題，開發了PPS熔噴裝備和PPS熔噴織物的熱粘合等技術，研究了樹脂的流變規律，以及摻雜對流變性能的影響，製備了 PPS 熔噴非織造過濾與防護材料，建設了百噸級中試生產線。熔噴PPS非織造材料在隔膜和濾料中的應用技術正處於開發中。

提出了利用增塑技術改善 PPS 成形，形成了增塑-熔融紡絲-界面拉伸致孔和增塑-熱致相法紡中空纖維技術，攻克了 PPS 溶（熔）體可控致孔難題，製備了熱力學性能優良的 PPS 中空纖維膜，建設了百噸級中試生產線，實現了腐蝕性有機無機流體的過濾分離應用。研究了 PPS分離膜材料的複合改性技術，製備了耐溶劑和抗腐蝕的 PPS 分離膜材料。目前，利用PTFE或聚苯硫醚碸為基網，通過熱致相法製備了PPS或聚苯硫醚碸微孔隔膜，用以替代鹼性電解槽中的石棉隔膜和聚苯硫醚隔膜。

經濟效益與社會效益： 2020-2021年銷售量達 500 噸/年以上，年產值 4000 余萬，年利潤近 千萬），2021年該項目獲得第一屆博士後創新創業大賽新材料組銅獎（聚芳硫醚碸-新一代特種功能纖維的領航者）。2021年PPSO-高溫環保領域的中國創造獲得第五屆中國紡織類高效大學生創意創新大賽一等獎和2020年獲得天津市創新創業獎學金特等獎。