以及层层叠加形成层状 结构晶体。层间阴离子具有可交换性，通过控制制备条件向层 间引入新的功能性阴离子以置换原来的阴离子，可以制备大类具有 插层结构的功能材料，且其层间距也随层间离子的大小不同呈 规律性变化。 图典型的结构示意图我国是镁资源储量十分丰富的国家，铝土矿拥有量也据世界前 列。就镁资源而论，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万元 投资回收期年表资金来源与运用表 序号项目建设期投产期达产期 年份合计 资金来源 利润总额 折旧费 摊销费 长期借款 流动资金借款 自有资金 回收固定资产余值 回收流动资金 资金运用 固定资产投资 建设期利息 流动资金 所得税 长期借款本金偿还 盈余资金 累计盈余资金 概述 前言 阻燃剂作为阻燃材料的关键添加剂分为有机型和无机型两大类， 鉴于有机阻燃剂在材料受热时释放出大量有毒有害气体，危及人身安 全并可能对环境造成污染，目前无机阻燃剂的开发和应用在世界范围 内越来越受到人们的重视。在项目前期研究中，以我国西部盐湖地区 储量丰富的镁资源，沿海地区盐化工企业副产的氯化镁以及储量丰富 的铝土矿资源为原料，在国家自然科学基金科技部九五重点科 技攻关计划国家高技术发展计划及北京市政府的大力支持 下，开展镁基高抑烟无机阻燃剂的研究与开发，奠定了良好的应用基 础研究应用研究以及工程化研究基础，先后研究成功纳米氢氧化镁 纳米镁铝层状结构材料以及超分子结构磷酸根和 硼酸根插层材料三代镁基高抑烟无机阻燃剂，实现了结构和制备技术 创新。随后，在北京市科技重点项目国家经贸委创新基金以及国家 计委产业化示范工程项目等的支持下，先后建立了系列镁基高 抑烟无机阻燃剂制备的通用技术平台和工业化生 产装置，实现了系列镁基高抑烟无机阻燃剂的产业化。在持续十多年 的研究过程中，除了对系列镁基高抑烟无机阻燃剂粉体的制备技术开 展系统的研究工作以外，还开展了将阻燃剂粉体添加入高分子材料中 制备阻燃复合材料的研究工作，先后制备了以 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,等为基材的阻燃复合材料，并在国防农 业建筑轻工电子电器等行业和领域获得了实际应用，取得了良 好的经济效益和社会效益。鉴于项目开发的系列镁基高抑烟无机阻燃 剂和系列镁基高抑烟无机阻燃材料产品和制备技术与国内外同类产 品和制备技术相比的先进性，以及对国民经济发展和环境保护的促进 作用，项目研究成果于年通过了北京市科委组织的科技成果鉴 定，年获得北京市科学技术奖等奖，年获得国国内发生的多起重大火灾，造成了大量的人员伤亡和巨 大的财产损失，每年的经济损失数以百亿元计。在这些火灾事故中， 的人员伤亡是材料受热及燃烧时释放的有毒有害气体所致，因 此，从这些惨痛教训中反映出了开发阻燃抑烟等多功能阻燃复合材 料并使其在国民经济众多领域获得实际应用的重要性。年世界阻燃剂年消耗量约为万吨，其中无机阻燃剂的 用量接近半，且大部分是微米或亚微米级氢氧化铝和氢氧 化镁。由于无机阻燃剂具有明显的性能优势，自以后， 发达的工业化国家纷纷建立了万吨级无机阻燃剂生产装置，使无机阻 燃剂的消耗量在阻燃剂总消耗量中的比例进步增加，例如美国为 ，日本为，欧洲为。年我国阻燃剂的消耗量约 万吨，按近两年的递增速度，预计年我国阻燃剂需求将达万 吨。目前，我国阻燃剂产品结构中，有机阻燃剂占，无机阻燃剂 仅占，与国外阻燃剂结构相比存在极大的反差，这是长期以来对 无机阻燃剂开发力度不够所导致的结果。国外研究者正在致力于无机 阻燃剂的超细化研究，但超细产品远未达到纳米量级。例如，美国 公司开发的氢氧化铝超细级产品和， 平均粒径为公司的超细，其粒径为。 由于微米级氢氧化铝的颗粒尺寸较大，影响了其在高聚物中 的分散性以及其阻燃性能的发挥，因此人们又将研究重点转向了以氢 氧化镁为代表的镁基阻燃剂上来，但是目前氢氧化镁阻燃 剂产品的颗粒尺寸也仅处于微米量级，在阻燃性能上仍有提高的余 地。 氢氧化镁俗称水镁石，为片状结构晶体材料，在每个镁 离子周围有六个羟基与之配位形成八面体结构，这些小八面体通过共 边构成层板。上述八面体中的两价镁离子如果部分地被三价的金属离 子取代，在定条件下就会形成阴离子型层状结构材料水滑石。的化学组成式为 ，般是离子，为三价金属离子，为 价阴离子。的层状结构如图所示，纳米量级的二维层板纵向 有序排列形成三维晶体结构。在的层状结构中，层板上的原子 以共价键结合，层间阴离子与层板之间除了以离子键形式连接外，还 存在象氢键这样技术发 明二等奖。出于环境保护减少财产损失促进人身安全和社会安定 的考虑，无毒无污染的阻燃复合材料在国民经济众多领域获得了越来 越广泛的应用，这为项目前期研究开发的系列镁基高抑烟无机阻燃材 料提供了广阔的市场空间。在考虑到先进科技成果对国民经济尤其是 对北京市经济发展的促进作用和对绿色奥运的积极影响作用，申请单 位拟申请北京科技奖企业创新专项基金并在该基金项目的支持下，在 现有的系列镁基高抑烟无机阻燃材料制备和应用技术基础上，进步 开展系统和深入的研究工作，建立套系列镁基高抑烟无机 阻燃材料生产的工业化装置，增加阻燃材料品种，提高阻燃材料的附 加值，扩展产品的应用领域，从而为促进北京市的经济发展做出贡献。 项目背景 随石油化工工业的快速发展，大量合成高分子材料不断涌现，并 广泛应用于国民经济众多领域。出于以人为本建立和谐社会及促进社 会安全保障的需要，对数量众多的合成高分子基功能材料也提出了很 高的阻燃要求。阻燃剂是类阻止材料燃烧和火焰传播的物质或化合物。传统的阻燃剂存在许多缺陷，如在材料中的分散性以及与材料的 相溶性差等，更主要是这些阻燃剂中含有毒有害元素，旦材料被引 燃将释放出大量的有毒有害气体并将产生对人体和环境有害的残 渣，因此新型阻燃剂的开发越来越受到人们的重视。 按阻燃剂与被阻燃基材的关系，阻燃剂可分为添加型及反应型两 大类。前者系在材料的加工过程中加入，与基材不发生反应，只是以 物理方式分散于基材中而起到阻燃效果，多用于热塑性高聚物。反应 型阻燃剂是在基材的制造过程中加入的，它们或者作为反应性单体或 者作为交联剂参与化学反应，最后成为高聚物的结构单元而赋予材料 以阻燃性，且多用于热固性高聚物。显然，添加型阻燃剂使用方便 阻燃性能优良，在合成高分子材料中的应用更为广泛。 目前使用的添加型阻燃剂可分为有机型和无机型两大类。有机阻 燃剂包括磷系卤磷系和磷磷系等无机阻燃剂则可分为锑系磷 系和硼系等。这些阻燃剂虽然具有良好的阻燃性，但也存在许多问题， 其中的大步分对环境和人身安全会产生严重影响。现今新型阻燃剂 研究开发的趋势是有机阻燃剂正朝着低卤和无卤化方向发展无机阻 燃剂则要求在无卤的情况下，兼有阻燃抑烟和填料等多重功能。 近年来具有良好的公用工程配套条件，按上述条件进行改扩建，可以完全满足本项目实施的需要。 本项目产品生产过程中无强噪声源，加工过程的粉尘，已考虑采 用自动控制除尘设施。产品无需报批特殊行业许可。 固定投资费用初步估算 编制说明 工程项目投资概况 本工程拟采用北京化工大学自主开发的在线表面改性技术母料 制备技术原位气泡拉伸分散技术三螺杆连续混炼挤出技术，在北 京思践通科技发展有限公司的阻燃复合材料生产基地，利用厂房改造 生产吨年镁基高抑烟阻燃材料。 投资估算的范围 主要生产项目有生产车间原料和产品仓库，配套的辅助生产项 目有供水供电通信总图设施等。 投资方向调节税 本项目的投资方向调节税按零税率计算。 编制依据 依据文件 国家石油和化学工业局文件国石化规发号文和化 工建设项目可行性研究投资估算编制办法。 定额依据 建筑工程按年北京市建设工程预算定额，并参考已 竣工同类建筑工程造价。安装工程采用九九零年化工建设概算定