5000吨年系列镁基高抑烟阻燃材料可行性研究报告投资建议书word文档（存档）

由于系列镁基阻燃剂产品纯度大于，无有害杂质，对于保证复合材料产品的阻燃性能提高绝缘性能降低对塑料制品机械性能的影响有着重要的意义。

无机阻燃剂具有亲水性，与亲油性的高分子材料基体之间不相容，从而限制了无机阻燃剂的填充量降低了其分散性。

因此无机阻燃剂在添加之前，必须先将些反应性两亲化合物接枝到其表面上进行改性，以利于其在材料中的高度分散，从而显著改善制品的性能。

产品在生产过程中直接进行在线表面改性，其改性效果明显优于粉体的改性方式，产品晶体颗粒的表面有机化程度将大幅度提高，从而促进了其阻燃抑烟性能的发挥。

社会经济效益近年来，合成材料工业迅速发展，高分子材料在工业农业国防等各领域的应用已十分普及。

然而，随着合成材料在建筑家电行业中的广泛应用，由合成材料所引起的火灾以及所释放的烟气和毒气引发的威胁人的生命的灾害频频发生，成为个严重的社会问题，迫使人们对各种合成材料提出了严格的阻燃抑烟要求。

伴随着科技的发展和社会的进步，国际社会对环境及健康的要求水准也不断提升，以应对经济快速发展对生态环境和人类健康的负面影响。

欧盟年颁布了关于报废电气电子设备指令简称和关于在电气电子设备中限制使用些有害物质指令简称将分别于年月和年月施行。

这两项指令涉及的产品包括大型及小型家用电器类和通信设备照明设备类电气电子工具类医疗设备类等大类产品。

根据中国机电出口商会估算，欧盟两项指令付诸实施后，中国受到直接影响的电器产品出口额将达亿美元，占到中国出口欧盟机电产品总值的。

在欧盟关于在电气电子设备中限制使用些有害物质指令中明确规定年月日起全面禁止多溴联苯及多溴二苯醚等溴系阻燃剂的使用。

上述多溴阻燃剂正是目前我国出口家用电器和通信设备等产品上的塑料配件和印刷电路板等采用的阻燃剂。

随着经济的发展和人们生活水平的提高，许多高层建筑隧道地铁核电及大型船舶等大量建造，它们都要求使用无卤阻燃电缆和阻燃建筑材料。

我国电线电缆行业产值约为亿人民币，约占国民生产总值的。

电线电缆产品的兼容性安全性和环保性越来越得到重视，电缆的低烟无卤防火阻燃技术标准与国际接轨是我国电线电缆产品生产中面临的个重要课题。

绿色奥运建设也需要在无卤抑烟阻燃材料应用上有所突破，由此可见，无卤抑烟阻燃复合材料市场需求潜力很大。

本项目实施对北京市技术创新和构筑创新型产业，加快新产品产业化进程，促进新型产业链的形成并实现经济良性可持续发展。

同时对突破国外技术和贸易壁垒，解决溴系阻燃剂的替代，促进我国机电产品的环保性及其在国际市场上的竞争性，扩大家电和电子等相关行业产品的出口，并反筑技术壁垒具有重要意义。

另外，对于促进我国塑料加工机电产品制造建材包装等行业的绿色产业链的构建，有效促进相关行业的技术进步，都将起到积极的促进作用，产生显著的经济和社会效益。

申请单位实施该项目的优势本项目承担单位为北京思践通科技发展有限公司，作为前期获奖项目的研究单位之，在系列镁基高抑烟阻燃材料的研究和开发方面具有强的技术优势市场竞争优势合作优势技术创新优势和服务优势。

北京思践通科技发展有限公司是在北京海淀区国家高新技术园区注册的高新技术企业，主要从事各类化学助剂添加剂和专用化工设备的研究开发和生产经营。

公司成立时间是年月日，企业类型为有限责任公司，具有自营进出口权，注册资本万元，现有资产总额万元，企业经营状况财务状况纳税情况良好。

年和年高新技术产品收入分别为万元和万元，占总收入和，研究开发投入分别为万元和万元，占销售额的和，纳税总额分别为万元和万元。

详细情况见附件。

北京思践通科技发展有限公司的阻燃复合材料生产基地位于北京空港工业开发区。

基地现有净资产余万元，拥有双螺杆造粒生产线套精密复合挤出成型生产线套，及原料混和干燥及包装设备等。

生产厂房面积，包括无菌无尘净化车间。

基地拥有批高水平的专业技术人员和生产人员，具有流的聚合物复合材料的加工制造水平。

生产基地与北京化工大学形成了紧密的合作关系，定型产品硅烷交联聚乙烯复合母料等在国内占以上的市场份额，阻燃复合材料的市场也在不断地扩大。

本项目申请单位的技术依托单位为北京化工大学。

北京化工大学以获国家技术发明二等奖的科技成果为技术核心，提供强有力的可持续性技术支持。

北京化工大学开发的系列镁基无机阻燃剂生产技术在国内外处于领先水平，尤其在纳米尺寸控制上，其产品与美国日本韩国的同类产品相比，性能具有优势，但成本比较低。

在对系列镁基无机阻燃剂生产技术研究地同时，北京化工大学在北京思践通科技发展有限公司的参与下，还对系列镁基高抑烟阻燃材料的制备技术进行了系统研究，为本项目产业化工作的实施并达到预期的产业化规模提供了技术保证。

本项目申请单位将按制定的系列镁基高抑烟阻燃材料产品技术要求进行生产，建立完善严格的检测方法，确保每批产品性能稳定可靠。

申请单位还为用户提供应用方面的技术指导技术培训和咨询服务。

依托北京化工大学这样支强有力的研究开发队伍，申请单位还将不断开发新型抑烟阻燃材料，为今后的持续发展提供技术储备。

二技术可行性分析关键技术及创新点，关键技术的开发和效果关键技术在线表面改性技术无机阻燃剂具有亲水性，与亲油性的高分子材料基体之间的相容性较差，从而影响了其分散性，因此无机阻燃剂在添加之前，必须先将些反应性两亲化合物接枝到其表面上进行改性，以利于其在材料中的高度分散，从而显著改善制品的性能。

产品在生产过程中直接进行在线表面改性，其改性效果明显优于粉体的改性方式，产品晶体颗粒的表面有机化程度将大幅度提高，从而促进了其阻燃抑烟性能的发挥。

母料制备技术根据不同树脂的阻燃抑烟及其他要求，选择适当的载体树脂分散剂相容剂润滑剂稳定剂等，按科学配方和工艺制成浓缩母料。

高浓缩无机阻燃母料制备的关键是配方技术和分散混和技术，配方技术重点解决母料的阻燃性能和加工性能，分散混和技术重点解决高填充纳米尺度无机粉体的有效分散问题。

原位气泡拉伸分散技术本项目开发的无机阻燃材料采用纳米级镁基阻燃剂，制备的阻燃材料为聚合物基纳米复合材料，其性能不仅与复合材料的结构有关，更与纳米粉体的分散水平密切关联。

由于常规剪切分散法不能很好地解决纳米粉体的分散问题，人们尝试采用振动场超声波等进行纳米团聚体的分散对具有层状结构的纳米材料，如蒙托土，采用原位插层聚合法进行分散已报导的方法还有溶胶凝胶法有机无机纳米复合膜法等。

虽然这些方法均证明是行之有效的方法，但各自均有定的局限性，如振动场和超声场的施加方法比较困难，能量利用效率较低原位插层聚合法仅适用于具有层状结构的纳米材料等。

本项目拟采用原位气泡拉伸法解决些难于分散的复合材料的分散难题。

原位气泡拉伸法实际上是种通过受控的挤出发泡工艺分散无机粉体的新方法利用聚合物发泡过程气泡的高速膨胀作用，对泡孔周围的聚合物熔体产生快速拉伸作用，使得团聚的无机粒子实现纳米尺度分散。

原位气泡拉伸法的实质是利用发泡剂受热分解所释放的化学能，引发常规机械分散方法所难以获得的高拉伸场，解决难分散物料的分散问题。

该方法为北京化工大学的专利技术，已获得国家发明专利。

三螺杆连续混炼挤出技术螺杆类挤出机械是多组份多相体系高分子材料进行功能性共混改性的常用装备，已用于多种通用塑料的改性。

然而，现有的螺杆类共混技术对无机粒子的高填充显得力不从心，困难在于填充比大时高于无机粒子分散不均，粒度分布宽，直接导致了复合体系性能不稳定。

北京化工大学开发的倒品字形三螺杆连续混炼机，为国内外首创，已获得国家专利。

倒品字形三螺杆连续混炼机的特殊结构，使得物料在其中收到复杂的剪切场，同时在中心区域还受到挤压拉伸场，在剪切拉伸压缩复合作用下，无机粉体的分散效率大大提高。

倒品字形三螺杆连续混炼机的工业样机已成功制成，该装备将在解决高填充纳米复合材料的制备中起到关键作用。

创新点通过本项目的研究和技术开发，将创制系列镁基高抑烟阻燃复合材料，并使其制备实现产业化。

通过项目实施将申报国家发明专利和国际发明专利，建立更加完整的自主知识产权体系，本项目的创新点体现在以下几个方面镁基高抑烟阻燃材料的配方设计针对出口家电电线电缆建筑装饰产品等领域的不同需求，开发系列镁基高抑烟阻燃母料和专用料的工艺配方。

在配方体系中通过偶联剂及预处理工艺的选择，解决纳米级镁基阻燃剂的有机化修饰通过镁基阻燃剂与磷系氮系阻燃剂的复配，提高阻燃材料的阻燃效率，同时大幅度降低烟密度通过分散剂润滑剂的合理选用，解决复合材料的加工性能。

纳米级镁基高抑烟阻燃复合材料的配方体系的科学设计，是本项目的主要创新点之。

阻燃剂颗粒表面在线改性方法无机阻燃剂具有亲水性，与亲油性的高分子材料基体之间的相容性较差，从而影响了其分散性。

利用强制微观共混时所形成的巨大剪切力，将些反应性两亲化合物作为共混助剂加入螺杆挤出机中，使其端接枝到无机阻燃剂晶体颗粒的表面，另端与高分子基体相结合，从而导致无机阻燃剂晶体颗粒在材料中的高度分散，从而显著改善制品的性能。

共混分散工艺技术为实现镁基纳米阻燃剂在聚合物基体中的纳米尺度分散，通过特殊的工艺和装备，获得必要的剪切场与拉伸场。

对非极性聚合物等难分散的基体树脂，引入原位气泡拉伸法等新型工艺。

采用剪切场和拉伸场的联合作用，以及原位气泡拉伸工艺技术，是本项目的重要创新点。

高效共混分散设备采用同向平行双螺杆挤出机，设计专用混炼元件，适应纳米复合材料的加工要求采用国内外首创的倒品字形三螺杆连续混炼机，利用高剪切和高拉伸复杂流场，对纳米粉体实现有效的混炼和分散。

倒品字排列三螺杆连续混炼机为北京化工大学新开发成功的新型连续高效混炼设备，其特点是在三螺杆混炼系统中有三个剪切区域和中心挤压捏合区，复合材料在其中收到复杂的剪切和挤压拉伸场的联合作用，分散能力远高于传统混炼设备，对高填充复合材料体系有很好的适应性。

该设备长径比短，物料停留时间短，在保证混炼质量的同时具有较低的能耗，同时由于缩短了复合材料的受热时间，使得复合材料的性能得以提高。

关键设备的创新，为本项目的实施奠定了坚实的装备基础。

项目技术指标与国内外同类技术对比作为类重要工程材料，国家对无卤阻燃电缆护套制品的各种性能进行了明确规定，表给出了国家规定的以各种高聚物为基材的无卤阻燃护套的主要性能指标。

具体包括力学性能阻燃性能以及抑烟性能等。

表无卤阻燃电缆护套材料的主要性能指标序号性能单位要求值密度抗拉强度断裂伸长率耐环境应力开裂个极限氧指数烟密度无焰卤化氢气体含量燃烧气体值燃烧气体电导率在前期的研究过程中，开发了系列镁基高抑烟阻燃复合材料，并在相关行业获得了实际应用，以下以无卤阻燃聚烯烃电缆料和阻燃聚丙烯复合材料为例列出了他们的各项性能指标。

就无卤阻燃聚烯烃电缆料而言，通过对比可以发现，各项指标都优于国家规定的优级出口电缆料的标准。

无卤阻燃聚烯烃电缆料密度熔体流动速率拉伸强度断裂伸长率极限氧指数烟密度无焰阻燃聚丙烯复合材料拉伸强度弯曲强度断裂伸长率缺口冲击强度无缺口冲击强度