科创中国

行业领域

高端装备制造产业,制造业

需求背景

聚合物管材与金属管材、水泥管材等传统管材相比，聚合物管材具有质量轻、耐腐蚀、易着色、绝缘性好、流动阻力小、安装维修方便等优点。因此，聚合物管材正逐渐取代传统管材，被广泛应用于城市燃气、电线电缆、农业灌溉、原料输送，以及建筑给排水等领域。近年来，随着建筑材料、市政工程、水利建设等领域需求的不断增加，聚合物管材呈现出高速发展的态势，市场需求以年均11%的比例快速增长，而其产值以每年21%的速度递增。但是，对于应用在核电站、地铁、军事工业等特殊领域的特种聚合物管材，其产品严重依赖进口，每年从国外所购买的阻燃抗静电型特种管材产品所用经费高达100多亿元。高分子材料共混将两种或两种以上不同结构的多组分聚合物体系的材料，形成聚合物合金，可显著提高复合材料的物理力学性能、加工性能，降低成本，扩大使用范围，已成为研发与生产高性能聚合物管材的重要途径之一。然而，不同聚合物材料由于其熔融温度差异，导致共混后热力学会不相容，引起分相，性能显著降低，极大限制了复合管材的工业应用。

需解决的主要技术难题

（1）技术方面：实现高性能PP/PE复合管材的工业化生产，产品性能达到或优于国外同类产品；（2）产业方面：丰富塑料管材行业产品种类与技术，逐步替代进口；（3）经济方面：通过产品升级拉动地方经济，增加地方财政收入，预计年新增产值850万元以上，年新增利润170万元以上。

期望实现的主要技术目标

（1）PP与PE熔融温度相差太大（约40度左右），导致共混后热力学会不相容，引起分相，性能显著降低，难以工业化生产；（2）工业生产环境中的悬浮粉尘与聚合物管材表面相互摩擦，使得正负电荷在二者之间重新分布、集聚和火花放电，极有可能引起火灾或爆炸；（3）对于工矿企业的各种固体颗粒、粉体、浆体输送来说，由于工况条件恶劣，经常会遇到磨损严重、结构严重、腐蚀严重等实际问题；（4）对聚合物管材进行阻燃与抗静电方面的改性，需要加入大量的阻燃剂和抗静电剂，而这些助剂往往与聚合物的相容性不理想，结果使得制备的管材基体产生应力集中，最终导致材料的力学性能降低和产品的质量下降；同时，常规阻燃剂为无机或含卤类，存在阻燃性能差、污染大气环境及危害人体健康等缺陷。

处理进度