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低成本无醛大豆基木材胶黏剂的制造与应用技术

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-11-04 16:24:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”黑龙江科技服务团| 于兴洲 | 2023-11-12 00:44:21
中国是世界上人造板生产和消费的第一大国,2020年我国人造板总产量为3.11亿m3,但90%以上的人造板生产仍使用传统的甲醛系合成树脂胶黏剂。人造板及其产品由于甲醛释放引发的安全问题备受关注,国家关于健康中国建设的十四五规划目标和面向人民生命健康的战略布局,对无醛环保胶黏剂和无醛人造板也提出了重大需求。大豆基胶黏剂作为无醛人造板的主要胶种之一,是以脱脂豆粉为主要原料制备的一种生物基胶黏剂,具有原料可再生、可生物降解、无醛环保等优点,用以替代石化基甲醛系合成树脂胶黏剂还能减少二氧化碳排放。但由于大豆基胶黏剂制造用原料价格都明显高于脲醛树脂胶黏剂,由此使普通大豆基胶黏剂的价格比脲醛树脂胶黏剂高30~45%,成本上没有竞争优势。 本项目使用低成本的高温榨油豆粕为主要原料,经常态活化和高效环保的MM树脂共交联改性,获得一种成本2300-2600元/吨、固含量30~35%、适用期大于3个月、胶合性能耐受4h沸水煮的无醛环保大豆基胶黏剂,尤其适用于胶合板、细木工板、实木地板基材、刨花板等多种人造板工业化生产应用。
该项目科技含量:使用具有自主知识产权的多化学共交联网络构建新技术,提升胶接效能,从而有效降低胶黏剂成本。 该项目技术已在宁波中科朝露新材料有限公司和浙江衢州博蓝装饰材料有限公司进行成果转化和产业化生产应用,所生产的相关无醛大豆基胶黏剂产品已在国内100多家人造板企业进行无醛人造板的生产应用,为胶黏剂企业和无醛人造板企业创生良好的经济效益。
本项目"J-215三元乙丙橡胶粘接用胶黏剂"是根据国家"十五"期间某重点型号的发动机绝热层的粘接需求提出的。在该型号的设计中采用改性三元乙丙橡胶作为发动机的绝热层,其特点是耐热性能好,耐烧蚀性能优良,耐老化性能优越。但由于三元乙丙橡胶主链的分子结构为饱和状态,只有侧链上含有少量的不饱和双键,因此材料为弱极性、惰性材料,自身不易粘合,与金属和其他材料粘合更为困难。目前市售的胶粘剂不能满足粘接要求,急需研制专用胶粘剂来解决这个难题。根据以上需求,本项目研制了J-215胶黏剂,其是热硫化型改性三元乙丙橡胶胶黏剂。该胶是以三元乙丙橡胶为主体材料,以高耐磨炭黑为补强剂,以过氧化物和溴化锌基酚醛硫化树脂为复合硫化体系;以松香树脂为增粘剂;以环氧乙烷为溶剂的低毒液型胶黏剂。其主要用于三元乙丙橡胶之间以及三元乙丙橡胶与金属之间的粘接,具有较好的耐热性。 目前,该材料已经在某型号导弹发动机三元乙丙橡胶绝热层材料上得到了成功应用,并获得了一定的经济效益。随着三元乙丙橡胶绝热层不断取代丁腈-石棉体系绝热层(前者比后者具有更好的耐热性、耐烧蚀性和耐老化性)在导弹发动机上的应用,本项目的用量也会逐渐增加;另外本项目采用的是准环保溶剂,比市面上的其他胶粘剂(含苯类等)更为环保低毒,符合胶粘剂未来发展趋势。 由于三元乙丙橡胶的耐紫外线、耐大气老化等性能优良,近年不断在民用领域得到大量应用,本项目作为三元乙丙
科研项目: 主持林业公益性行业科研专项子项目、国家自然科学基金面上项目、黑龙江省重点研发计划等,通过国际合作方式以中方主持人参与加拿大国家研究项目、加拿大国家TTP项目等合作研究7项,企业横向项目7项,研发出一种新型大豆蛋白胶黏剂 共发表论文140余篇,其中SCI、EI论文79篇,获授权国家发明专利9项。获得黑龙江省科技进步奖二等奖(技术发明类,排名第1)1项、梁希林业科学技术奖二等奖(科技进步类,排名第1)1项、黑龙江省科技进步奖二等奖(科技进步类,排名第3)1项、被加拿大国家林产工业创新研究院授予“国际合作研究突出贡献奖”。 著作: 出版教材著作5部,《Brief guidance to polymer science in English》、《生物质材料及应用》、《 生物质材料现代分析技术》、《胶黏剂与涂料(第二版)》、《大豆蛋白基高分子材料》。
1.课题来源:该项目应用户要求开发,属于自立项目。 2.技术原理与性能指标: HC300D型全液压履带式下舱起重机是哈尔滨工程机械制造有限责任公司研制生产的新产品,采用履带底盘两节伸缩性吊臂。履带工作时可以伸出展宽,配重可以向后伸出提高起重能力,伸缩机构可额定负荷满载伸缩满足舱内作业要求,特殊臂头设计可最大化提高起升高度。其最大额定起重量为15000Kg. 性能指标:最大额定总起重量 15t 起升机构的单绳最大速度 70m/min 回转速度 2.4r/min 作业半径 4-12m 变幅伸出速度 0-60度 30s 行驶速度 0-2.2km/h 最大爬坡度 25% 最大起升高度 13.5m 3.技术的创造性与先进性: HC300D全液压履带式下舱起重机的总体结构设计、液压系统与发动机的匹配、配重伸缩机构、臂架及伸缩系统的研发、回转机构与起升机构的设计、电气系统的设计。 (1)HC300D总体设计,将30吨级挖掘机履带行走机构与20吨级起重机的成熟技术作为设计参照。可伸缩配重结构的采用、臂头结构的优化设计、油缸减震机构的设计是本机具有更好的场地适应性和操纵舒适性,以确保整机设计的先进性和主要技术指标
技术转让、合同、入股均可,具体资金双方协商,希望尽快落地实现产业化。