重点项目基金的支持下建立了套年产吨纳米粉体的生产装置进行中试研究。结果表明，新型纳米无机阻燃剂具有优良的阻燃抑烟性能，且由于阻燃剂以纳米尺度高度分散在基材之中，在提高阻燃性能的同时，提高了材料的机械性能和加工性能，优于传统的阻燃剂。经多家应用单位使用证明，系列镁基纳米无机阻燃剂对橡胶等材料及制品有显著的阻燃抑烟作用，产品性能优于国外微米级氢氧化镁。年，在国家计委产业化示范工程项目的支持下，应用创制的系列关键技术，建立了套年产吨镁基无机阻燃剂生产装置，使系列镁基纳米无机阻燃剂生产实现了产业化。始将具有层状结构的纳米氢氧化镁和纳米镁铝水滑石作为抑烟阻燃剂开展了全面系统的应用基础研究。自年起，北京化工大学在多项国家自然科学基金的支持下，开始针对阴离子层状结构材料进行研究，主要集中在制备新型催化材料方面，通过基础和应用基础研究为层状结构材料的进步发展奠定了基础。年，在欧盟支持下直从事阴离子层状结构材料研究的英国大学博士来华进行合作研究，加强了北京化工大学在这方面的研究实力，使研究工作进展速度进步加快。年，开始将具有层状结构的纳米氢氧化镁和纳米镁铝水滑石作为抑烟阻燃剂开展了全面系统的应用基础研究。士来华进行合作研究，加强了北京化工大学在这方面的研究实力，使研究工作进展速度进步加快。年，开定了基础。自年起，北京化工大学在多项国家自然科学基金的支持下，开始针对阴离子层状结构材料进行研究，主要集中在制备新型催化材料方面，通过基础和应用基础研究为层状结构材料的进步发展奠部分内容简介而论，据不完全统计，我国盐湖镁盐和沿海盐化工副产的氯化镁的总量达数十亿吨，镁资源拥有量占全球总储量的，居世界首位。但方面资源利用率及深加工率低，大量初级镁资源流失国外同时另方面大量闲置和废弃的海洋及盐湖镁资源海洋盐化工年副产镁盐万吨得不到有效的利用，严重污染了环境。自年起，北京化工大学在多项国家自然科学基金的支持下，开始针对阴离子层状结构材料进行研究，主要集中在制备新型催化材料方面，通过基础和应用基础研究为层状结构材料的进步发展奠定了基础。年，在欧盟支持下直从事阴离子层状结构材料研究的英国大学博士来华进行合作研究，加强了北京化工大学在这方面的研究实力，使研究工作进展速度进步加快。年，开始将具有层状结构的纳米氢氧化镁和纳米镁铝水滑石作为抑烟阻燃剂开展了全面系统的应用基础研究。先后开展了阻燃抑烟机理层状结构设计层状晶体生长机理成核反应控制晶化条件及粒径尺寸分布控制和粒子表面改性方法等多方面的应用基础研究工作。年，开始进行镁基纳米无机阻燃剂的合成工艺研究，解决了制备过程中的全部技术关键，最终确定了最佳合成工艺条件。研究过程中，设计了立足国产原料的工艺路线，创立了全返混旋转液膜反应器快速成核成核晶化隔离程序控温动态晶化组合式动态干燥等系列关键技术，在北京市科技重点项目基金的支持下建立了套年产吨纳米粉体的生产装置进行中试研究。随后开展了磷酸根和硼酸根为客体的超分子插层结构阻燃剂的合成研究，并迅速打开了工作局面。年，对镁基纳米无机阻燃剂在高聚物中的应用进行了研究。选择多种高分子材料与阻燃剂共混，测试阻燃剂的阻燃抑烟性能和考察阻燃剂的加入对材料性能的影响，确定了不同基材所使用的阻燃剂类型和最佳用量。同年，国家科技部将镁基无机阻燃剂作为层状结构材料的重要应用方向，列入国家科技部创新基金和国家经贸委技术创新计划，建立了年产吨的工业示范装置。年，北京化工大学委托国家权威检测机构对层状结构镁基纳米无机阻燃剂和以其制备的各种复合材料进行了检测。结果表明，新型纳米无机阻燃剂具有优良的阻燃抑烟性能，且由于阻燃剂以纳米尺度高度分散在基材之中，在提高阻燃性能的同时，提高了材料的机械性能和加工性能，优于传统的阻燃剂。经多家应用单位使用证明，系列镁基纳米无机阻燃剂对橡胶等材料及制品有显著的阻燃抑烟作用，产品性能优于国外微米级氢氧化镁。年，在国家计委产业化示范工程项目的支持下，应用创制的系列关键技术，建立了套年产吨镁基无机阻燃剂生产装置，使系列镁基纳米无机阻燃剂生产实现了产业化。北京思践通科技发展有限公司是生产石油化工助剂精细化学品功能性复合材料以及专用化工设备的高新技术企业，作为项目研究单位之，于年以后协助北京化工大学开展了系列镁基高抑烟阻燃材料生产的工程化研究工作，开发了阻燃母料的中试生产工艺，奠定了系列镁基高抑烟阻燃材料工业化生产的技术和工程基础。技术开发状况合成材料在国民经济中获得了越来越广泛的应用，但合成材料般具有可燃易燃的特点，易引发火灾危害及毒气中毒事故，迫使人们对各种合成材料提出了阻燃要求。目前。国内外获得实际应用的有机阻燃剂可分为溴系和磷系，无机阻燃剂则主要为氢氧化铝氢氧化镁硼酸锌等。卤素阻燃剂的优点是用量较少，阻燃效率高，成本效能平衡性好，且适应性广，但是卤素阻燃剂最大缺点是受热时发烟量大，且释放出的卤化氢气体具有强腐蚀性和毒性，潜藏着二次危害，因此其使用受到限制。在全球阻燃剂非卤化倾向的驱使下，无机阻燃剂得到了快速的发展。无机阻燃剂分解温度高，除了良好的阻燃效果外，还具有抑制发烟的作用，综合性能优于有机阻燃剂。由于无机阻燃剂无毒抑烟不产生腐蚀性气体稳定性好，被称之为环保型或无公害阻燃剂。目前国外工业发达国家无机阻燃剂消费量已超过了有机阻燃剂。氢氧化铝主要用于加工温度低于其分解温度的阻燃复合材料。氢氧化镁在之间分解，热稳定性好，具有良好的阻燃及消烟效果，特别适宜于加工温度较高的聚烯烃塑料。氢氧化铝和氢氧化镁两者复合使用能相互补充，其阻燃性能比单独使用效果更好。从年开始，国内阻燃剂消费量急剧上升，年万吨年万吨年万吨，年年均消费增长率超过。增加的市场份额主要来源于电子电器和汽车工业不断增长的需求。世界各国对电子电器的阻燃性能日益重视，中国也不例外，特别是我国出口的电子电器产品要求更为严格。目前汽车塑料配件在汽车总重量份额中的比例已经达到左右，特别是汽车塑料内饰件，般都要求阻燃。这两个领域占阻燃剂消耗量的以上。预计未来年内，我国阻燃剂消费量年均增长率可达到。近年来，无卤低烟阻燃材料的开发已引起我国政府及相关企业广泛重视，正在迅猛发展。政府也再强调阻燃材料的研究生产及应用的重要性，并倡导建立我国工程塑料产业，提高市场占有率，普及无卤阻燃化技术。北京化工大学在新型镁基高抑烟阻燃剂生产技术科技攻关中，已建立了完备的纳米材料制备结构表征表面性质测试插层组装的实施表面原位合成等研究平台，先后成功制备了系列纳米量级镁基无机阻燃剂产品。为了使新型阻燃剂在复合材料中获得应用，对高抑烟阻燃复合材料进行了系统研究，建立了阻燃抑烟复合功能材料制备的通用技术平台。同时，以中试通用技术平台为依托实现了系列镁基无机阻燃剂和阻燃复合材料的工程化和产业化技术创新。目前，采用系列镁基无机阻燃剂制备成阻燃复合材料已经应用于公共和民用建筑家电制造等国民经济多个领域。由于创制的系列镁基无机阻燃剂的平均粒径处于纳米量级，由此制备的系列阻燃复合材料的质量稳定并符合国家相关技术指标要求，产品经国家阻燃重点实验室检测和用户使用，产品阻燃化工大学。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