一、技术背景
随着高分子材料的广泛应用,阻燃剂的消耗量日益增加。按其成份可分为卤系、氮系、磷系等系列,其中有机卤系阻燃效果明显,但阻燃过程中会释放大量毒性气体,因此限制了卤系阻燃剂的使用。APP是一种高效的无卤阻燃剂,具有P、N质量分数高,阻燃效果好,分解温度高等特点,在典型的无卤膨胀型阻燃剂中具有酸源和气源的双重功能,近些年来在阻燃领域逐渐成为研究的热点之一。APP应用于高分子材料阻燃时,易于产生吸湿、相容性差、从聚合物中析出等缺点。密胺微胶囊技术是利用原位合成的密胺树脂对聚磷酸铵进行包覆(保护),通过微胶囊技术可以改善APP热稳定性、耐水性、树脂相容性等。
中国自20世纪80年代开始着手研究聚磷酸铵的合成与应用,近年来发展尤为迅速,呈现持续增长的态势。随着国家对阻燃技术要求力度的加强,在今后的发展中,磷系阻燃剂以其价格优势将会继续扮演稳步发展的角色。
目前国内聚磷酸铵总产能15 kt/a左右,生产厂家约100家。年产量达1000 t的企业有5家左右,大部分企业年产量在300t左右。主要生产单位有四川什邝市长丰化工有限公司、浙江省海宁市丰士阻燃化工厂、浙江化工研究院、天津合成材料工业研究所等。
二、技术原理
密胺微胶囊聚磷酸铵是一种磷—氮结构的阻燃剂。采用反应聚合的方式在聚磷酸铵表面原位聚合形成密胺树脂保护层。基本生产情况/工艺流程如图1所示。
图1 基本生产情况/工艺流程
三、应用影响
目前该产品是本公司新开发出来的产品,正在进行市场推广,还没有典型应用案例。但就客户对该产品的检测来说,其包覆效果较好,因为聚磷酸胺在高温水中有较大溶解度,其耐水性差,但是包覆的产品在高温水中(70℃),溶解度只有不到0.5%。
本项目适用于所有聚磷酸铵能使用的场合。应用于纤维材料(纸张、木材、汽车防火布、纤维物质)、各种户外防水抗晒防火聚合物、高级建筑木板的防火处理、环氧树脂和不饱和树脂、电缆和橡胶、电气设备的外壳、纺织品。
四、技术创新点
利用授权的专利技术,使聚磷酸胺能够均匀分散于水中形成稳定的悬浮液,从而使密胺树脂在聚磷酸胺表面形成更加均匀和稳定的包覆层。
五、收入收益
以1000吨/年的规模进行投资(不含土地和公用工程等),设备费约200万元,该类产品已知的市场容量应该在5万吨/年,目前国内技术较好的生产企业产能不到2万吨。原材料成本约1.3万/吨,产品平均售价约2.0万/吨,80%的产能实现后,产品毛利润约560万元/年。
项目合作方可以利用本单位现有的国内外阻燃剂销售的渠道快速把产品推入市场。
六、合作方式
可以采用多种合作方式,包括共同开发,技术转让,技术入股,后续产品销售按比例提成等等。