一、 项目概要 尼龙因其具有优良的耐磨性和自润滑性，较好的机械强度和耐热性、耐化学药品性和耐疲劳性，特别是耐油性突出等特点，在军工、汽车工业和电子电器工业等领域得到广泛应用，因而成为五大通用工程塑料中年生产量和消费量最大的产品。而且在军工、汽车工业和电器行业中的用量最大，汽车工业占尼龙市场需求量的40%。我国和其它发展中国家的尼龙66需求量高于尼龙6，仅重庆建设集团军工产品每年用尼龙66树脂约1000吨，全国汽车风扇轮年使用量达2万吨，电器元件年用量1万吨。尼龙66树脂的性能尽管很好，但在实际应用中仍有不足之处。如械部件，要求其部件强度好，韧性高，耐老化性能好，普通改性材料难以达到这些性能。汽车风扇轮制品在加工过程中，要求加工流动性好，以保证尺寸稳定性。电器元件需要很高的韧性、阻燃性、电阻率和表面光洁度。为进一步拓宽应用领域，常添加一些改性物质，如纳米材料、增强、增韧材料，使其强度、韧性、表面光洁度以及制品尺寸稳定性均有大幅度改善。随着我国国民经济的发展，对械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的需求增长很快，其替代金属材料的地位日益提高，今后规模及产量将快速增长。 本项目在辽化公司与中科院化学所合作的纳米材料改性尼龙66树脂项目取得进展的基础上，根据不同需求产品的要求，通过对改性剂的筛选，在尼龙66中采取加入适量的高质量纳米材料、增强、增韧材料，研究开发工艺条件，采取共混挤出方式，开发械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品，以便满足不同用户的需求。 本项目将依托辽化地区尼龙66切片原料的有利条件，结合辽化公司近两年在纳米尼龙66树脂研发方面的工作经验，根据市场的需求，研制开发出械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品，然后，加大技术和市场开发的力度，形成自己的品牌，开发出3个以上高附加值的拳头产品，打入市场，使纳米改性尼龙66工程塑料真正成为辽化公司新的效益增长点。 |
二、 立项的必要性及意义 尼龙66熔点较高、具有良好的耐油、耐磨等性能，但与金属材料相比，其缺点是强度低，韧性差，尺寸稳定性差等，为了满足目标市场的需求，在纳米材料改性尼龙66树脂研究的基础上，对纳米材料改性尼龙66树脂应用新产品开发是完全必要的。随着尼龙66应用领域的不断拓宽，其改性产品开发尤为重要，并使其原有性能大幅度提高或赋予其崭新的、特殊的功能。尤其纳米材料经过改性，具有比重低、相同无机物含量下综合性能高等优点，应用领域广泛，是具有高附加值的树脂类产品，为树脂工业注入了全新的概念。然而，单独依靠加入纳米材料对树脂的综合性能改进尚有局限性，仍需采取加入增强、增韧材料等方法，提高其强度、韧性、表面光滑性、尺寸稳定性，进一步改进其综合性能，满足开发械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的需求。 辽化地区具有尼龙66切片的原料优势，而械部件仅重庆建设集团军工产品每年用尼龙66树脂约1000吨，另外，全国汽车风扇轮年使用量达2万吨，电器元件年用量1万吨。因此，我们可以充分依托已开发出的纳米尼龙66改性树脂技术，通过研究和开发械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品，进一步提高产品性能，形成年生产规模1000吨能力，以满足用户要求，每吨产品可增加附加值3000元/吨，增加效益200万元，因此，对纳米改性尼龙66树脂新产品及应用技术开发与研究是完成必要的。 |
三、 国内外技术现状及市场需求分析 尼龙因其具有优良的耐磨性和自润滑性，较好的机械强度和耐热性、耐化学药品性和耐疲劳性，特别是耐油性突出等特点，在军工、汽车工业和电子电器工业等领域得到广泛应用，因而成为五大通用工程塑料中年生产量和消费量最大的产品。2001年全球需求量150万吨，较1995年增长50%以上，今后5年内仍将以年均5%-6%的速度递增。预计2005年全国用量为16.5万吨，尼龙工程塑料需求年增长率达24%。世界尼龙的需求量中尼龙66占52%，而且在军工、汽车工业和电器行业中的用量最大，汽车工业占尼龙市场需求量的40%。我国和其它发展中国家的尼龙66需求量高于尼龙6，仅重庆建设集团军工产品每年用尼龙66树脂约1000吨，全国汽车风扇轮年使用量达2万吨，电器元件年用量1万吨。尼龙66树脂的性能尽管很好，但在实际应用中仍有不足之处。如械部件，要求其部件强度好，韧性高，耐老化性能好，普通改性材料难以达到这些性能。汽车风扇轮制品在加工过程中，要求加工流动性好，以保证尺寸稳定性。电器元件需要很高的韧性、阻燃性、电阻率和表面光洁度。为进一步拓宽应用领域，常添加一些改性物质，如纳米材料、增强、增韧材料，使其强度、韧性、表面光洁度以及制品尺寸稳定性均有大幅度改善。我们国内的科研、生产单位也非常重视尼龙66的改性研究，由于其实用价值和经济效益明显，并能迅速形成生产能力，众多单位竞相开发。例如：中国科学院化学所、黑龙江省尼龙厂、上海塑料十八厂、化工部北京化工研究院、成都晨光化工研究院等，在这一研究中都取得了一些成果，并已在生产中应用，形成系列产品，已应用于上海大众桑塔纳轿车的一些零部件。其中中国科学院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，拥有自己的知识产权和专利技术。由此可见，我国近几年的开发已具备了一定的基础，但无论是在技术水平、生产能力还是产量等方面，尚与国外有很大的差距。随着我国国民经济的发展，对械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的需求增长很快，其替代金属材料的地位日益提高，今后规模及产量将快速增长。 |
四、项目攻关目标，主要研究内容及关键技术 （一）攻关目标 通过研究和选择合适的纳米材料、增强、增韧材料，采用先进的配方和生产工艺，开发械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品。 （二）主要研究内容 1.改性剂的筛选。获得适合与尼龙66切片熔融共混的改性剂，主要是纳米材料、增强、增韧材料，为进一步开发械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品创造条件。 2.在熔融共混制备械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的过程中，改性剂的添加量、辅助改性剂的选择和用量、工艺条件的选择、设备的选择和配套。 3.研究获得的纳米改性尼龙66树脂的机械力学性能、热性能和物化性能。 4.对获得的纳米改性尼龙66树脂的进一步加工工艺和条件选择，如注塑工艺条件的合理调整，注塑设备的必要改造，检测仪器的配套与完善。 5.考察尼龙66树脂制品特点及性能，并对树脂的各种性能进行测试。对用户进行调研，针对制品的特点，及时调整配方，满足其特殊需要。 6.对研制开发出的械部件、汽车风扇轮、电器元件等纳米改性尼龙66树脂产品加大市场开发，形成自己的产品，替代进口。 （三）关键技术： （1）筛选适合于械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品的纳米材料、增强、增韧材料。 （2）研究和开发械部件、汽车风扇轮、电器元件等纳米改性尼龙66树脂产品与各种改性剂相匹配的工艺软件。 (3)改性剂在尼龙66熔体中的分散。 (4)改性剂在尼龙66树脂中的稳定性和与聚合物基体的界面。 (5)改性剂及不同用量对械部件、汽车风扇轮、电器元件等纳米改性尼龙66树脂产品的影响。 |
五、 预期成果、主要技术经济考核指标 （一） 技术指标 （二）主要经济考核指标 械部件、汽车风扇轮及电器元件等新产品是在现有原料的基础上实施的，只需要对现有加工共混工艺稍加调整，其重要原料是纳米改性剂、增强、增韧材料。由于我们采取的是无机层状硅酸盐制备改性尼龙66树脂纳米复合材料，而这种无机层状硅酸盐在我国是丰产的，价格便宜，经过纳米化处理后价格增加不多，增强、增韧材料在国内供应充足。因此，目前采用的技术方案不会大量增加尼龙66树脂的成本。经过改性后，由于全面提高了尼龙66工程塑料的强度、韧性、尺寸稳定性、表面光洁度，降低了吸水率，改善了加工流变性，并保持了低比重的优点，可以将现有尼龙66树脂提高到一个新的层次，提高其性能价格比，获得改性尼龙66的新品种和新牌号。 经过综合改性后纳米改性尼龙66树脂新产品将提高附加值3000元/吨左右，预期经济效益200万元/年。 （三）预期成果 1、专利技术和专有技术情况 中科院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，申请了10项国家发明专利，部分工作已通过了工业化中试，拥有自己的知识产权和专利技术。 2、该项目完成后可填补国内尼龙66工程塑料改性的空白，属于新技术。 3、开发生产出械部件、汽车风扇轮及电器元件等3个以上高附加值的产品，形成自己的品牌产品。 4、该项目完成后可提供械部件、汽车风扇轮及电器元件等高性能纳米尼龙66工程塑料新产品的工业化生产技术，并推广应用。 |
六、计划进度安排（分季度安排）
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七、前期科学研究与技术开发工作基础和支撑条件分析 1．前期科学研究与技术开发工作基础 中科院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，申请了10项国家发明专利，部分工作已通过了工业化中试，拥有自己的知识产权和专利技术。在纳米材料选择优化、处理，聚合物、纳米复合材料的分子设计及制备方法，复合材料的结构与性能等方面发表了30多篇论文，在国内和国外同领域的竞争中处于领先地位，技术指标达到了在不增加成本，不改变现有生产工艺的条件下，大幅度提高现有大品种塑料的机械力学性能、热性能和加工性能。 辽阳石油化纤公司自身具有一些有利条件，辽化拥有尼龙66切片资源，有一批实践经验丰富的工程技术人员和操作工人。辽化最近两年在纳米尼龙66树脂改性开发工作中积累了很多宝贵的经验。 |
2．需要其它部门或外协解决的关键技术，试验手段等 纳米改性尼龙66树脂应用新产品及生产技术，需要辽阳石化分公司在原料和公用工程方面的支持，也需要后加工企业的密切配合与通力协作。 辽阳石油化纤公司于2000年与中科院化学所合作，成功开发出纳米尼龙66工程塑料，辽化公司充分利用中科院的科技成果，以其为技术支撑和试验手段，以解决本课题的关键技术问题。 |
3．与国内外合作研究及技术引进情况 在纳米尼龙66工程塑料的研究中，尽管我国起步晚一些，但许多大专院校和科研单位在这方面的研究成果也很多，有待进一步开发和应用。因此，不需要国际合作研究及技术引进。 |
资金来源 | 拨款 | 贷款 | 自筹 | 其它 | 合计 |
经费 | |||||
序号 | 项目分类 | 数量 | 核算标准 | 核 算 费 用 | 小计 | ||
甲方拨款 | 匹配经费 | ||||||
1 | 直 接 材料费 | 尼龙66切片 | |||||
蒙脱土纳米材料 | |||||||
增强材料 | |||||||
增韧材料 | |||||||
2 | 测试 化验费 | ||||||
3 | 计算机机时费 | ||||||
4 | 燃料动力消耗费 | ||||||
5 | 小型专用设备购置费 | ||||||
6 | 样机试制费（样机名称） | ||||||
7 | 现场试验费 | ||||||
8 | 外协费 | ||||||
9 | 其 他直接费 | 调研费 | |||||
差旅费 | |||||||
资料费 | |||||||
会议咨询费 | |||||||
印刷出版费 | |||||||
培训费 | |||||||
外聘人员劳务费 | |||||||
其他（列明细） | |||||||
10 | 折旧费 | ||||||
11 | 租赁费 | ||||||
12 | 人工费 | ||||||
13 | 管理费 | ||||||
14 | 不可预见费 | ||||||
小 计 | |||||||
合 计 | |||||||
九、预期成果及应用前景评价 我国尼龙66改性树脂的研制与开发已具备一定的基础，充分发挥中科院化学所在技术上的优势，利用辽化现有的原料和设备，可达到预期的成果。 尼龙是五大工程塑料中（聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯、改性聚苯醚）用量最大和用途最广的工程塑料， 改性尼龙66树脂因添加了改性剂性能优良，具有加工方便、强度高、韧性好等优点，已替代金属材料，广泛应用在汽车、机械、化工、电子电器、建材、日用品行业等行业。在一些特殊领域有很大的应用市场，其价格远远高于普通尼龙66树脂。 尼龙66改性树脂发展非常迅速，受到国内外产业界的高度重视。目前改性产品向性能特殊化、应用于交通、能源、服务行业发展。1998年我国尼龙工程塑料的产量只有9296吨，而消费量为45291吨，进口量45103吨。根据我国今后五年航天、航空、汽车、电子、通讯、建筑、能源、金属等工业以及医疗保健事业的发展需要，尼龙66改性树脂的需求量将大幅度增长：2000年世界约85万吨，2005年预计102万吨；2000年中国约1.5 万吨，2005年预计7万吨，中国的年增长率为30%。 由此可见，我们研制开发纳米尼龙66改性工程塑料具有很大的市场需求，只要抓住机遇，把握市场，加紧研制开发，满足市场需求，该项目将成为企业新的效益增长点。 本课题经过对纳米尼龙66工程塑料综合改性后，纳米改性尼龙66树脂新产品的生产能力预计将达到1000吨/年。 |
十、项目知识产权情况分析（专利检索等及其法律状况） 中科院化学所从90年代初就开展了“有机纳米复合材料”的研究，在采用纳米材料改性尼龙66方面取得很大进展，申请了10项国家发明专利，部分工作已通过了工业化中试，拥有自己的知识产权和专利技术。 辽阳石油化纤公司利用该院所的技术进行研究和开发。 |
本文发布于:2024-09-21 15:47:52，感谢您对本站的认可！
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