节能新材料和新技术在建筑工程中的应用探讨_材料工程论文五篇

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墙体主要包括承重墙与非承重墙，主要起围护、分隔空间的作用。墙承重结构建筑的墙体，承重与围护合一，骨架结构体系建筑墙体的作用是围护与分隔空间。墙体要有足够的强度和稳定性，具有保温、隔热、隔声、防火、防水的能力。墙体的种类较多，有单一材料的墙体，有复合材料的墙体。综合考虑围护、承重、节能、美观等因素，设计合理的墙体方案，是建筑构造的重要任务。

太阳能（solar energy），是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。节能新材料和新技术在建筑工程中的应用探讨_材料工程论文五篇欢迎借鉴，希望能分享给用的到的朋友！

第一篇 节能新材料和新技术在建筑工程中的应用探讨_材料工程论文

摘要：节能新材料和新技术在节约能源，缓解能源危机，提高的生活质量和提高环境质量方面都发挥着重要的作用。本文了节能新材料和新技术的概念和包括的范围，并且对具体的节能技术在在建筑工程中的应用进行了一定的探讨。

关键词：建筑工程；节能技术；技术应用

节能新材料和新技术是伴随着国际能源危机而产生的。另外，从目前我国建筑行业发展的状况来看，节能新材料和新技术的应用也是十分必要的。近些年，我国建筑行业快速发展，但是，这种发展是建立在高能耗的基础之上。调查数据显示，我国建筑业目前以每年平均20亿平方米的速度在发展，但同时，建筑耗能也已经占到了社会终端能耗的27.5%。而从节能新材料新技术的发展状况来看，无论从产品构成还是从总体工艺水平或者质量上，都和发达国家有很大的差距。当国内正在讨论如何提高建筑节能率的时候，国外已经在考虑如何降低二氧化碳的排放量，以降低“温室效应”，当国内正在讨论研究节能材料的同时，国外已经研究如何将节能材料推广到全世界。

一、节能新材料和新技术

降低建筑耗能就必须考虑建筑节能，我们这里所说的建筑节能，是指在满足人们正常生活、学习和工作需要的前提下，在建筑规划、建筑设计、建筑材料生产和使用、建筑设备选型和使用及建筑物施工和投产过程中，采用新材料、新技术达到降低建筑耗能的目的。

合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷，照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，降低能耗，合理、科学、有效的利用可再生能源，从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。WWW.0519news.CoM简单来说，就是用尽量少的能源，过尽量舒适的日子。一般地讲，节能新材料是不同于传统的砖瓦、灰砂材料的新型建筑材料，它的品种十分丰富。从功能上，可以分为墙体材料，装饰材料、门窗材料、保温材料以及配套的五金件，塑料件以及各种辅助材料；从材质上来看，则可分为天然材料、化工材料、金属和非金属材料等等。

节能新材料和新技术的应用在缓解能源危机、改善环境质量和提高生活水平等方面都有着重要的意义。首先，节能新材料和新技术的开发和利用能够缓解能源紧张的局面。其次，以节能新材料代替传统的砖、砂材料能够减少土地资源的浪费和二氧化碳和酸性气体的排放量，这一方面可以缓解大气污染，提高空气质量。再次，随着我国现代化建设的水平不断提高，人们对于环境质量的要求也越来越高。健康舒适的环境已经成为人们生活的需要。

二、节能新材料在建筑工程中的应用

1、新型节能墙体

新型墙体材料的品种较多，从目前的应用状况来看，新型墙体材料在墙体材料中所占的比重正在逐渐增加。新型墙体材料主要包括砖、块、板三个大类，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土轻质板材、复合板等等。从目前建筑业的发展状况来看，各地需要根据本地的实际，因地制宜地发展新型节能墙体，通过改变墙体材料结构来达到节能环保的目的。在这方面欧美国家的发展情况很值得借鉴，欧美国家的砖产量目前已经趋于稳定，并且在技术上向着大孔洞率和薄壁的方向发展。各种新型的建筑材料在欧美国家都有着比较好的发展，如混凝土空心小砌块主要向着装饰、轻质和保温隔热的方向发展，而加气混凝土则向着轻质和高硬度的方向发展。另外，国外加气混凝土容重普遍在 400—500kg／m3,非承重产品容重降低到 300kg／m3，且原材料大量采用工业废渣。另外，其他的一些新材料，如stp外保温板，粉煤灰砖在国外建筑市场上也有着广泛的应用。

2、节能门窗

门窗是建筑物热交换和热传导最活跃的部分，因此成为建筑热能消耗比较大的部分。因而，节能门窗的使用，对于建筑业的节能有着重要的意义。以采暖居住建筑的能耗为例，建筑物的热能消耗量主要由建筑物围护周围结构的传导耗热量和通过门窗孔的空气渗透量两部分构成。而使用节能门窗，一方面通过门窗型材自身材质的选择或增加断桥或穿条等办法提高门窗框的热功性能，同时通过使用中空玻璃、loe 玻璃保证玻璃的气密性和隔热性，另一方面，通过发泡保温材料减小门、窗边框和建筑物搭接之间的缝隙，减少由于门、窗的空气渗透而造成的热量流失。

3、节能屋面

屋面也是热量损耗的重要通道之一。一般情况下，屋面的节能保温是通过将容量低、导热系数小，吸水率低并且有一定硬度的保温材料铺设在防水层和屋面之间实现的。因此，可选择的保温材料有很多，可以使用加气混凝土块、膨胀水泥板块、水泥聚苯板、聚苯板、挤塑板等板块状材料，还可以使用膨胀珍珠岩、陶粒、浮石、炉渣等散料加入水泥进行现场浇筑。再者，还可以采用膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉等松散料装进袋中，铺在屋面或者吊顶上部。最后，还可以采用硬质聚酯泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主的泡沫混凝土等材料进行现场泡发浇筑。

三、节能新技术在建筑工程中的应用

1、建筑中的绿色节能技术

笔者认为，在住宅的设计过程中，应当充分地利用太阳能、地热能，通过对这些清洁能源的充分应用达到降低建筑能耗和环保的目的。首先通过对建筑进行合理的规划，能够很好地利用太阳能，从而达到节约能源的目的。例如，良好的住宅设计能够通过对太阳能的利用来实现绿色节能的目标。较好的房屋朝向能够利用太阳能控制建筑内的日照环境，改善居住环境的小气候，提高舒适度，合理的建筑布局能够提高小区的通风效果，根据当地的气候特点，充分利用环境制造自然风，可以减少夏季降温的能源消耗。其次，在当今世界面临能源危机的时代，开发人类脚下巨大而诱人的深部能源—地热，具有很大的现实意义。地热可用于很多方面，地热发电技术、地热制冷技术、地源热泵技术、地热供暖技术等等；其中地源热泵技术也是建筑节能的重要手段之一。地源热泵系统是从地温能源中取热，提升温度之后为建筑物供暖和供热，解决居民采暖和生活热水供应的问题。作为绿色清洁的新能源,地热资源具有投资少、见效快、使用方便、节能环保等特点,开发利用前景广阔，是不可多得的清洁能源。再次，可调节遮光窗帘技术也是建筑节能技术的重要方面，常规的遮光窗帘是在传统窗帘基础上换装不透光或加厚面料，从而实现对光线的基本控制，实现遮光效果。可调节遮光窗帘即可满足遮光、防风的作用，还能通过电脑控制转换角度导风入室，自然环保，节能美观；可调节遮光窗帘产品简约洁净，方便实用，抗风防震，实现了无边缝、全遮光。

2、墙体保温技术

墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧，设在内侧技术措施简单，但保温效果不如外侧。设在外侧可节省使用面积，但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题。造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。目前，外保温墙体主要有4种体系，:粘结固定方式薄抹灰外保温体系、机械固定方式外保温体系、挂板式外墙外保温体系、保温砌块外保温体系。针对不同的保温材料、不同的施工方法，采用不同的施工技术措施。.zl胶粉聚氨醋喷涂就是一种外墙保温节能施工技术。

3、其它节能技术

太阳能是可再生的清洁能源而且蕴含量十分丰富，因此在未来的建筑业中将会大有作为。从建筑施工的角度来看，它无需运输而且可以，对环境不产生任何污染。笔者认为，太阳能技术在保温和节能方面应当有很大的发展潜力。因此，在建筑节能的过程中，应当将太阳能节能装置和建筑有机地结合起来。

随着我国现代化进行的进一步推进和节能思想的深入人心，建筑节能必将成为未来节能研究的焦点。我们相信通过推广环保型建筑材料，应用现代科学技术，一定能使我国的建筑业朝着绿色、环保和节能的方向发展。

第二篇 有关高分子材料老化性能的思考_材料工程论文

摘要：高分子材料性能优异，应用领域广泛，在户外工程中市场占有率很高。但由于使用过程中高分子材料受光、湿度和温度等环境因素作用，导致力学性能和外观发生变化。为改善高分子材料的抗老化性能，必须充分认识其老化机理和老化进程，进而有目的地进行防老化改性。

关键词：高分子材料；降解；老化；进展

高分子材料在加工、贮存和使用过程中，由于内外因素的综合影响，逐步发生物理化学性质变化，物理机械性能变坏，以致最后丧失使用价值，这一过程称为“老化”。老化现象有如下几种:外观变化，材料发粘、变硬、变形、变色等；物理性质变化，溶解、溶胀和流变性能改变；机械性能变化和电性能变化等。引起高分子材料老化的内在因素有：材料本身化学结构、聚集态结构及配方条件等；外在因素有：物理因素，包括热、光、高能辐射和机械应力等；化学因素，包括氧、臭氧、水、酸、碱等的作用；生物因素，如微生物、昆虫的作用。老化往往是内外因素综合作用的极为复杂的过程。高分子材料的老化缩短了制品的使用寿命，并影响制品使用的经济性和环保性，限制了制品的应用范围。因此，研究引发高分子材料老化的原因及其微观机理具有非常重要的意义。近年来，高分子老化研究主要集中在探讨高分子材料老化的规律、机理，以及环境因素对材料老化的影响等方面，这些工作对于发展新的实验技术和测试方法，改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。

1 户外因素对高分子材料老化行为的影响为的影响

高分子材料在户外曝露于太阳光和含氧大气中，分子链发生种种物理和化学变化，导致链断裂或交联，且伴随着生成含氧基团如酮、羧酸、过氧化物和醇，导致材料韧性和强度急剧下降。Www.0519news.CoM关于光氧化降解过程和防止这种降解过程的发生，已有很多研究报导，这些研究工作的基础是光化学效应，即物质在吸收光后所发生的反应。紫外波长300n m～400nm，能被含有羰基及双键的聚合物吸收，而使大分子链断裂，化学结构改变，导致材料性能劣化，因此历来是研究热点。ibnelwaleed a.等通过自然环境曝露和人工加速试验，研究了不同支链形式lldpe、hdpe的耐紫外光老化性能。ibnelwaleed a.等从流变学角度了pe紫外光老化历程，发现lldpe在紫外光老化过程中同时发生交联和断链，短支链含量高低和老化时间长短直接影响材料性能。另外，(z-n)催化合成的lldpe和茂金属催化合成的lldpe降解机理相似，但是，对于相同重均分子量和支化度的pe，茂金属催化合成的lldpe比齐格勒－纳塔催化合成的lldpe耐降解，而且发现单体的类型对紫外光老化降解影响不大。在80℃和300w紫外光辐照条件下对有机硅和聚氨酯两种建筑密封胶进行5000小时人工加速老化试验。发现密封胶老化机理是由于辐照产生的热作用引起的，在老化开始阶段，热作用使密封胶交联；而在老化后阶段，主要发生分子量下降；紫外线辐射往往破坏侧链基团。

2高分子材料的老化性能

表征技术及应用在高分子材料老化研究中，性能表征方法对正确反映老化现象、认识并探索老化机理、进而采取合理措施改性，有着非常重要的作用。目前，在高分子材料老化研究中多种表征手段联用，对高分子材料性能进行多角度考察，深入了解高分子材料老化机理。lei song利用tem、ftir、x射线光电子能谱、燃烧量热法等方法考察了pc/tposs 的混合物结构和热降解行为，发现tposs显著影响pc的热降解过程，因为添加tposs明显降低混合物的热峰值，并且当tposs的添加量在2％时达到最低值。 利用热重、红外光谱、热解－气相色谱－质谱联用技术，考察了聚碳酸酯与聚硅氧烷的共混材料在氮保护条件下的热降解行为。研究发现，共混物主要的分解温度在430～550℃左右。添加聚硅氧烷可以降低聚碳酸酯在主要降解段的质量下降速率，在800℃时，添加聚硅氧烷的共混物的残渣比纯净的聚碳酸酯高，随着添加量的增加，残渣从最初的21％增加到45％，研究还发现，聚硅氧烷能促进交联反应和炭化。随着老化程度提高，弹性模量增加，应力和伸长率下降；老化较少的样品显示韧性，老化时间长久的样品显示更多的脆性；另外，老化材料的断裂，是由于结晶导致的应力开裂。s.etienne利用低频拉曼散射(lfrs)、小角x射线散射(saxs)和dsc，对pmma、ps、pc、pen物理老化过程的次级松弛，β松弛及相关α松弛过程进行了研究。利用直接插入探针质谱裂解研究了pc/pmma共混物的热氧老化行为。还利用热去极化电流法(tsdc)、动态介电谱(dds)联用方法，研究了聚碳酸酯在玻璃化转变温度前后松弛时间的变化，得到pc样品的τ（tg）为110s，通过τ(t)和τ（tg）可以确定玻璃态－熔融态脆化指数m。

3 结论

随着人们对材料使用效率和环境友好意识的增强，对高分子材料老化与防老化的研究日益广泛。但是，在相关的文献中，对户外环境中使用的高分子材料的老化性能系统研究的报道比较少，各国研究人员采用的具体研究对象和方法也不尽相同得出的结论也有不一致之处。因此对于高分子材料的老化研究还要在几个方面深入：在典型环境下老化的普遍规律和共性机理问题；多因素环境因子（如光、热、湿度等）协同作用对高分子材料的结构性能的影响；光引发机理和光稳定机理仍需进一步研究寻求合适的人工加速老化强度，以及人工加速老化实验同户外真实环境试验的相关性；如何有效地提高高分子材料的抗老化性能，各种防老剂间的协同效应研究，以及废旧高分子材料的回收利用等。

第三篇 高效利用塑料助剂推动塑料加工业更快发展_材料工程论文

随着塑料改性技术研究的曰益深入,塑料助剂新品种的开发和应用对于塑料工业的发展和进步产生越来越重要的影响。新型高效功能助剂品种赋予塑料制品新的性能和宽广的应用领域,也同时赋予产品更高的价值。

1　合成树脂应用的减量化

通过稳定性助剂配方设计,延长塑料产品使用周期,可以减少树脂用量,节约化石资源,具有增值效果。

采用光稳定剂和抗氧剂组成的耐候助剂体系可以保持材料的机械物理性能,延长塑料制品的使用周期,例如国内具有流滴消雾功能的曰光温室用聚乙烯薄膜普遍使用一年,而日本,欧洲产品可以使用数年。流滴消雾、保温等功能持效时间与薄膜的寿命同步技术是高效助剂推动合成树脂的减量化利用的典范。

光稳定剂需着重发展受阻胺光稳定剂(hals),尤其是高相对分子质量hals和低碱性hals。紫外线吸收剂应开发耐热性优、跟hals协同性好的产品,以及液体紫外线吸收剂。同时还要根据用户需要,开发复合型产品。推广加氢还原工艺代替硫化钠,金属锌及酸还原苯并三唑类光稳定剂生产工艺。

抗氧剂需要开发液体受阻酚抗氧剂、液体亚磷酸酯抗氧剂等挥发性小、耐迁移、相容性好、分散均匀,使用方便的液体抗氧剂。开发用于接触食品,药品包装的天然类抗氧剂,如ve及ve与卵磷酯、亚磷酸酯、甘油、聚乙二醇、高孔率树脂等复合、复配的绿色品种。

2　塑料制品轻量化

塑料轻量化的途径主要是通过发泡实现。除已熟知的泡沫塑料之外,近年广泛生产应用的微发泡pvc板材、基础发泡聚苯乙烯节能保温材料、化学发泡聚烯烃、超临界流体发泡聚烯烃材料等都离不开稳定剂,发泡剂、成核剂等助剂体系的支撑。WWw.0519news.cOM

3　合成树脂应用的安全化

易燃是合成树脂的一大安全隐患,消除隐患的办法是在合成树脂加工过程中引入阻燃剂。

“十二五”期间,我国应围绕全面提升阻燃高分子材料的安全环保性开发高效共聚、共混、后整理技术,产业化制备本征阻燃材料。

工程塑料高效环保阻燃技术——自主研发用于工程塑料的耐高温环保无卤阻燃剂,结束国外在本领域的垄断局面。通过以下阻燃剂的产业化实现高耐热无卤阻燃lc/abs、pa、pc、pbt、pet、ppo及pom的工业生产:①以次膦酸盐为代表的多重磷碳键化合物、经表面处理的高磷含量无机磷酸盐及高分子量磷酸酯等高耐热、高熔点、高磷含量无卤阻燃剂;②以聚硅氧烷为基体的有机、无机杂化材料,③低吸水、低水溶、耐高温的高效膨胀阻燃体系,④稀土掺杂超支化磷氮聚合物。无卤阻燃工程塑料可在电子电气,汽车工业、高速轨道列车、国防军工、航空航天等领域获得应用。

新兴能源,通讯领域电力输变设施系统的无卤阻燃技术过去几年,世界范围的立法和市场要求已促使电线电缆的阻燃向低烟、低毒及无卤方向发展。通过合成和产业化高分子量磷酸酯及复配技术,研制和生产ul3385 20xx电子线、无卤低烟太阳能电线等环保型高性能电线电缆及防火封堵材料。无卤阻燃电线电缆及防火封堵材料具有耐水浸泡、阻燃性能稳定、低迁移等特点,主要用于能源、通讯领域及电子信息等行业。

4　合成树脂高速加工工艺的技能与降耗

加工装备技术水平的提高实现了加工工艺高速化。传统的助剂配方体系制约了高速加工工艺的稳定运行,表现在合成材料降解变色、模具堵塞、模垢数量加大、注射压力加大、成型周期延长、能耗上升等。与高速加工工艺配套的专用塑料助剂在材料加工过程中的节能增效体现在提升内、外润滑性,降低树脂熔体黏度、降低加工温度,延长清模周期,提高制品单位时间产量等方面。

第四篇 仿制淡去塑料助剂方可竞技高附加值舞台_材料工程论文

回顾篇——仿制桎梏发展

我国是塑料助剂消耗大国而非制造强国,目前使用的高性能,高效,高附加值类塑料助剂产品基本依靠进口,国内科研机构和生产企业普遍沿袭国外成熟品种和路线进行跟踪和仿制,自主开发新型结构、高性能塑料助剂品种的综合创新能力,特别是原始创新能力严重不足。加入wto后,知识产权保护纳入法制轨道,国外专利的权利要求曰趋周密、细致,覆盖范围加宽,时效延长,可合法仿制的内容和空间越来越小,如果只满足于仿制,我国的塑料添加剂水平将始终落后20～30年。

编者思考:近两年塑料助剂行业的“红海”态势是否得到改善,“十一五”期间我国塑料助剂产业取得了怎样进展?

“十一五”末期,全球塑料年销售量已近2亿吨,保持了5%的年均增长率,带动了塑料助剂消费持续高速增长。我国塑料助剂产业的增长速度明显高于全球平均水平,年均增速高达10%以上。助剂行业的持续发展一方面缘于树脂产量大幅上升和市场需求强劲扩张;另一方面由于原料价格大幅攀升,塑料助剂行业的利润下降。通过市场转移、产业重组、价格提升、革新产品和技术等方式形成新的利润增长点成为国际大型塑料助剂生产企业的主要应对措施。

“十一五”期间,国内塑料助剂的发展主要集中在通用品种的规模化生产。很少出现结构创新产品,生产多采用国外过期专利技术。高性能塑料助剂已经成为实现“通用塑料工程化、工程塑料高性能化”的瓶颈问题。根据目标应用性能进行塑料助剂结构创新设计,将是摆脱对国外先进产品依赖性的根本手段。WwW.0519news.COM

编者思考:提及“塑料助剂”,便会让人想到近年来国内外接二连三的一系列卫生、环保法律法规,只要涉及塑料制品,助剂便责无旁贷地成为制裁根源,该怎样看待这些法规对产业未来发展的影响?

安全、卫生、环保法规的强化实施给塑料助剂行业带来了深远的影响,循塑料加工产业链条深入发现,法规压力大部分传递到塑料助剂产业。塑料制品中重金属,溴化物、邻苯二甲酸酯等可能对环境和人体产生危害的化学物质源头均来自塑料助剂。如果准备充分,处理得当,我国塑料助剂产业可以充分地借助环保安全法规带来的机遇缩小与发达国家和地区的差距。

近年来,我国塑料助剂产业始终坚持与塑料高性能化同步发展,即以产品应用性能为技术研发和产业投入的评价标准。随着20xx～20xx年欧盟rohs和weee指令的执行,20xx年欧盟reach法规、20xx年中国《食品安全法》的实施,国内塑料助剂产业的发展势必在注重“安全、卫生、环保”并符合“可持续发展”的基础上,致力于塑料助剂的“增值增效”。

编者思考 助剂是塑料加工过程中性能提高与改善的关键,本应被业界追捧,但我国的现实情况却是行业利润始终不能与高附加值的精细化工产品相匹配。

我国塑料助剂产业的突出特点是品种多,规模小,尽管塑料工业链条各环节都深知塑料助剂的重要性,但单一品种或企业的产值与终端塑料制品价值相比,所占甚微。且国内规模化塑料助剂生产企业屈指可数。因此,助剂在塑料制造产业链中的重要作用未得到充分体现,也一直未引起的高度重视。

国外规模化的精细化学品企业,如拜耳、巴斯夫、帝斯曼,科聚亚、瓦克等公司产品品种结构丰富,应用技术研究深入充分,在航天航空、电子信息等高端领域中得到了充分的价值体现,增强高端产品系列,提升产业规模是目前塑料助剂产业缩小差距、摆脱困境的必然之路。一方面,新型、高效助剂的合成需要对助剂的结构和性能、应用做对应关系研究,从应用角度着手,对助剂的结构进行设计,并合成实现;另一方面,还应根据应用的需要、助剂类型特点、配伍性能的提升、加工环境,应用环境等方面要求对助剂进行选择,最终实现应用塑料助剂后的塑料制品的增值,增效。增值和增效并没有严格意义上的区分。主要是考虑性能和价格间的协调关系,作为工业应用产品,不仅仅要追求其功能,同时更需要注重其价格成本对市场接受度的适应性。

展望篇——创新迫在眉睫

在10月18日刚刚闭幕的十七届五中全会上,审议通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。据预测,下一个五年我国节能减排任务依旧紧迫。这不仅是挑战,也将给众多生产企业带来前所未有的商机。国家鼓励技术创新向高端延伸,增加高端产品的自给率,倡导园区化、上下游化,强化“产业链”;小企业不要与大企业生产同类产品。避免恶性竞争,走节约型、环境友好型的精细化工可持续发展之路,已成为塑料助剂行业的迫切要求。

编者思考:“十二五”期间乃至更长远的未来,塑料助剂行业如何更大程度的实现节能减排?

与国外规模化助剂企业相比,扣除低劳动力、低污染排放,低规范等成本因素,国内企业的工艺成本远高于国外,规模积聚效益更低于国外。国内助剂企业更关注如何提升产品在应用市场的附加值,较少考虑采用强化生产过程技术来降低工艺消耗成本和排放成本、提升利润空间,也少有企业通过规模集约提高竞争力、降低成本。助剂生产过程强化技术应从缩短制程、提高工艺转换效率、减少或循环利用副产物和溶剂、降低排放物总量,间歇工艺连续化,规模扩大化生产等方面入手。

近年,很多国外同行停止生产或搬迁了较多塑料助剂品种,表面上看来是中国同类产品出口量劲增导致其产品不能与我们竞争而退出,实际上是国外同行因排放治理成本极高或技术指标难以满足环保要求而停产转向中国委托加工和贴牌生产,其实质是转嫁污染。此类事例,举不胜举。因此,排放物的污染集中治理技术又成为塑料助剂生产的共性需求。

尽管我们渴望采用缩短流程、提高原子经济效率等技术手段来减少副产物的产生和废弃物的排放,但副产物和废弃物的产生依然不可彻底避免。我们主观上并不想制造污染,危害环境,但因大多数助剂企业规模较小,品种单一,其溶剂循环套用、副产物精制回收,废弃物污染治理的技术实施成本占助剂制造成本的比例过大。难以为继。因此,助剂生产规模化是实施上述技术的前提。不计环境成本,盲目生产的小型助剂企业终将被淘汰。

编者思考:节能减排,环保法规迫使企业不得不实现产品升级,技术革新,塑料助剂产业该如何创新?

塑料助剂产业要在全球市场一体化的环境下保持较强的竞争力,就必须提高技术革新能力,不仅仅要创新产品,还要着眼于工艺革新、设备革新,提高产品的附加值,摆脱因产品低档次、生产工艺落后,设备陈旧造成的竞争力低下的窘境,加强企业应对原料价格出现波动时的抗风险能力。

(1)顺匝应安全卫生法规要求,再创新提升

欧盟rohs已明令禁用多种重金属元素和特定结构化合物,日each也已公布了数十种环境高度关注物质(svhc),与我国《食品安全法》相应的gb9685-20xx国家标准也明确公布了可用于直接接触食品的包装材料添加剂品种。总之,塑料助剂的品种及应用已上升到法制规范层面。

目前,我国80%的增塑剂是邻苯二甲酸酯类,70%的热稳定剂含铅等重金属,80%的阻燃剂含卤素。因此。我国企业在安全卫生产品的更新上仍有相当长的路要走,应在充分理解上述法规内容的基础上积极应对,彻底从技术环节上增强自身竞争力才能从容面对发达国家和地区相继提高的各种技术和环保门槛,而投入巨大成本举证法规的局限性,期望法规放宽限制或更改则属被动应对。

(2)重视资源综合利用,拓宽原料范围

近十年,相继出现的原材料价格大幅上涨多出自不可再生资源的供不应求。因此,非化石资源的综合利用与深加工技术,如天然油脂的综合利用、生物化工产品的高效利用应尽快在助剂工业化生产中接受并实施。源自植物基原料的脂肪族一元酸、脂肪族二元酸,一元醇、二元醇的工业化产品相继问世,为助剂生产提供了新的原材料选择。

编者思考:塑料新产品层出不穷,添加剂在哪些领域更需及时配套开发?

随着塑料改性技术研究的日益深入,塑料助剂新品种的开发和应用对于塑料工业的发展和进步产生越来越重要的影响。新型高效功能助剂品种赋予塑料制品新的性能和宽广的应用领域,也同时赋予产品更高的价值。

(1)生物基树脂的稳定加工与功能化

以脂肪族聚酯为典型代表的生物基合成树脂的工业化产品相继入市,与之配套的加工助剂、功能助剂技术简单平移到通用塑料助剂应用技术中可能不现实,开发生物基树脂专用助剂迫在眉睫。

(2)废旧塑料的再生与循环利用

废旧塑料的回收利用可充分体现塑料助剂的减排增值,应将废旧塑料制品回收与再生作为专门课题进行研究。针对塑料回收利用的助剂,如抗氧剂、除湿剂、消泡剂、相容剂、扩链剂等有待深化研究。在这方面,国内仍需要逐步完善的法规环境,政策支持和良好的消费意识来为企业提供强大的支持。

第五篇 甲醇制烯烃 搅动产业变革的黑马_材料工程论文

继我国相继开发成功了新一代甲醇制低碳烯烃技术,并顺利完成万吨级工业化试验后,今年8月8日,采用国内技术的神华包头60万吨/年甲醇制低碳烯烃项目又成功生产出聚丙烯,聚乙烯终端产品。这使我国甲醇制低碳烯烃技术与产业化水平走在了世界前列。与此同时,各地建设甲醇制低碳烯烃项目的热情也在升温。粗略统计,目前各地在建拟建的甲醇制低碳烯烃项目总产能已经达到1200万吨,另有近10套百万吨级二甲醚项目计划改为甲醇制低碳烯烃项目。如果这些项目全部实施,我国甲醇制低碳烯烃产能将达1800万吨,与目前国内烯烃总产能相当。

各地热上甲醇制低碳烯烃项目的状况,已经引起国家有关部门的高度关注。不久前,国家工信部组织专家组对各地甲醇制低碳烯烃项目情况进行调查摸底,对西部富煤省区建设甲醇制低碳烯烃项目的水--资源、环境容量、生态情况等支撑条件进行了重点调查,其调查结果将成为国家布局甲醇制低碳烯烃项目的主要依据。

甲醇制低碳烯烃,在“十二五”中,能够成为搅动产业变革的一匹黑马吗?

打破垄断的突破口

中科院大连化物所新兴能源科技有限公司总经理吕志辉认为:“由于石油路线往往是1000万吨炼油配套100万吨乙烯,而我国90%的炼油化工又掌握在中石化、中石油等少数企业手中,导致我国烯烃行业成了事实上的垄断行业。甲醇制低碳烯烃技术的推广应用,将从根本上改变这种格局。”

据吕志辉介绍,作为一种危险化学品和基础化工原料中间体,国家对烯烃的生产、经营、进出口都有严格的限制。WWW.0519news.cOM多年来,我国烯烃的生产。经营、进出口业务几乎由中石油、中石化两大巨头控制,加之炼化能力有限,使得我国烯烃长期产不足需,年供需缺口达2000多万吨。其中,最常用的基础化工原料聚丙烯、聚乙烯,自给率分别只有67.3%和54.5%。甲醇制低碳烯烃技术推广应用后,由于所用原料为市场化程度很高的甲醇产品,只要国家政策放开,各地就可根据水资源、环境容量、市场供需状况酌情规划和建设烯烃装置。从目前的情况看,一旦国家政策放开,我国甲醇制低碳烯烃产能3～5年内可达上千万吨。“十三五”期间,甲醇制低碳烯烃产能甚至会超过石油路线烯烃产能,成为国内烯烃市场的主导产品。

中科院大连化物所研究员、甲醇制低碳烯烃首席科学家刘中民博士列出甲醇制烯烃3大优势其一,甲醇装置没有废气排放,属环保项目。其二,甲醇制烯烃原料甲醇来源广泛、竞争力很强。其三,甲醇制烯烃可大量替代日益宝贵和稀缺的石油资源,实现能源多元化,保障国家能源战略安全。因此,他认为,无论从节能减排的角度,还是从调整和优化产业结构、减少污染物排放、减少我国石油对外依存度和打破石油路线烯烃产品垄断格局的角度,甲醇制低碳烯烃产业化都是大势所趋。

滋养下游产品的源泉

甲醇制低碳烯烃技术的推广应用,将对哪些化工子行业产生重大影响?吕志辉表示:“精细化工产业无疑受益最大。”

据介绍,此前,由于我国烯烃产品严重产不足需,价格高企,且主要控制在中石化、中石油两大集团手中,使得其下游精细化工产品生产成本高,原料来源无保证。而两大集团对生产精细化工产品的积极性不高,导致我国精细化工产业规模小、技术落后。产品品种少,不少产品不得不长期依赖进口。甲醇制低碳烯烃技术推广应用后,经营垄断一旦破除,相关企业不仅可以多渠道获得烯烃产品,甚至可以自建工厂,以甲醇为原料生产烯烃,然后用乙烯、丙烯作原料,进一步加工生产乙二醇、丙烯醇、聚苯乙烯、氯乙烯等上千种精细化工产品。这样的趋势,也将迫使两大石化巨头将更多精力转移到发展高附加值、高科技含量的精细化工产品上。

国家化工行业生产力促进中心总工程师方德巍则透露,由国家化工行业生产力促进中心,清华大学、中科院成都有机所合作开发的以硅铝磷酸盐为催化剂的固定床甲醇制低碳烯烃技术,已经完成中试,正在进行工业化试验。一旦业化试验成功并推广应用,可为精细化工产品生产企业提供更加廉价的烯烃原料,促进精细化工产业大发展。更为重要的是,该工艺技术可同时生产烯烃、芳烃。烷烃等十几种有机化工品,如果将其与醋酸、苯或甲苯等原料进一步反应,又会衍生聚乙烯醇、醋酸乙烯,对二甲苯等更多精细化工产品。专家们的预测正在变为现实

9月27日,陕西渭河煤化工集团与中国华陆工程科技有限公司正式签订醋酸联产醋酐项目epc(工程设计、采购、建设)合同框架协议。渭化集团副总经理、总工程师王会民称,渭化集团新建甲醇项目投产后,将建设一套20万吨甲醇制取低碳烯烃装置,形成甲醇～醋酸一醋酐;甲醇一乙烯/丙烯;乙烯+醋酸一醋酸乙烯一eva等3大主要产业链,以及丙烯一聚丙烯一下游加工和“三苯”等数条副助产业链,所得产品70%以上为高附加值的精细化工产品。

据了解,借助甲醇制低碳烯烃技术带来的机遇谋划发展精细化工产品的企业绝不止渭化集团一家。大连某公司计划以进口甲醇为原料,在江苏建设的两套60万吨/年甲醇制低碳烯烃项目,其终端产品就是乙二醇、环氧乙烷等精细化工产品;山东一家企业拟上的甲醇制低碳烯烃项目,终端产品则锁定为异丙醇、环氧乙烷和丙烯酸酯:总投资100亿美元的神华陶氏榆林煤化工项目,其产品包括环氧乙烷、乙撑胺、聚醚多元醇、丙烯酸等20多种精细化工产品。

产品结构调整的推手

业内专家还透露了一个重大信息

甲醇制低碳烯烃将给电石法聚氯乙烯产业带来巨大冲击。

据了解,21世纪以来,随着国际石油价格的大幅上涨,电石法聚氯乙烯的成本优势不断显现,产能迅速扩张。中国氯碱工业协会的统计显示,20xx年,我国聚氯乙烯产量达915.49万吨,产能更高达1781万吨。其中电石法聚氯乙烯在聚氯乙烯总产能中所占比重,已经由上世纪末的不足50%上升至76%。预计到今年年底,电石法聚氯乙烯所占比重将超过80%。

电石法聚氯乙烯之所以在我国得到快速发展,主要得益于我国西部丰富而廉价的煤炭资源和电力资源,以及此前相对宽松的节能环保政策。另外,石油价格的不断走高带动乙烯法聚氯乙烯成本的大幅攀升,拉大了与电石法聚氯乙烯的成本差距,也成为电石法聚氯乙烯快速发展的有力推手。然而,随着国家节能环保法规的不断完善,具有“两高一资”特征的电石法聚氯乙烯企业的环保、安全费用以及原材料采购费用大幅增加,其与乙烯法聚氯乙烯的成本差距正在不断缩小。如果甲醇制低碳烯烃技术得以推广应用。原来难以获得乙烯资源的聚氯乙烯生产企业,将很容易获得价格较低的乙烯原料,并通过采用污染小、能耗低的乙烯氧氯化法工艺生产高品质聚氯乙烯,与电石法聚氯乙烯展开竞争。

吕志辉这样,以目前的甲醇制低碳烯烃成本计算,采用甲醇制低碳烯烃技术获得的乙烯生产聚氯乙烯,比电石法具有10%以上的成本优势。随着国家淘汰落后产能力度的加大,尤其取消高耗能行业原本享受的优惠电价政策后,电石法聚氯乙烯的成本必然会随着电石、焦炭、电力价格的上涨而大幅攀升。可以预见,随着甲醇制低碳烯烃技术产业化进程的加快,更多聚氯乙烯企业将采用乙烯法工艺,电石法聚氯乙烯产能过快增长的势头将得到遏制,电石法聚氯乙烯所占比重也将逐步减少,直至彻底退出聚氯乙烯市场。

刘中民也直言,随着甲醇制低碳烯烃技术的推广,受冲击最大的可能是西部电石法聚氯乙烯企业。他说,近几年,西部省份为了发展经济,纷纷建设了大型煤制甲醇项目。但受金融危机影响和进口甲醇冲击,西部甲醇难以顺利销往华东、华南地区,导致西部地区甲醇产能过剩十分严重,行业亏损面不断扩大。为盘活当初建设甲醇项目所投入的巨额资金,在甲醇制低碳烯烃技术工业化示范项目取得成功后,西部省份必然争相上马甲醇制低碳烯烃项目,实现甲醇和煤炭的就近,高效、高附加值转化。甲醇制低碳烯烃产能的扩张,必然为聚氯乙烯企业带来大量廉价的乙烯原料,进一步降低西部地区乙烯法聚氯乙烯企业的成本,增强其竞争力。与此相反,随着国家环保政策的日益严格,电石法聚氯乙烯所需的原料电石、电力,煤炭等价格还将大幅攀升,而电石法聚氯乙烯生产过程中产生的大量氯化氢、电石渣、废水、废气,都将增加企业的环保压力和环保投入,抬高其综合成本,使其较乙烯法聚氯乙烯原来拥有的成本优势不断缩小,最终反而不敌乙烯法聚氯乙烯,被迫退出市场。

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