1)热固性树脂的固化速度与发泡速度的匹配 (2)环氧树脂、不饱和聚酯泡沫材料的制备

在硬质PVC泡沫行业的国际市场中，低倍率发泡制品仍为中低端项目产品，而整个产业链主流正朝着高强、高模、高倍率硬质交联PVC发泡结构板材的方向发展，如瑞典的DIAB公司和Alcan Airex公司均分别研制出Divinycell®和FOREXclassic®系列相关产品。目前，我国已有众多行业领域对高倍率硬质交联PVC发泡板材产品有大量需求，然而限于国外厂商的技术封锁，大部分产品主要依靠进口。本项目所研制的高倍率硬质PVC发泡板材是使用PVC树脂，通过模压成型过程中化学发泡剂的分解，以及湿气后处理时反应生成的氨基脲酸酯树脂，制备得到的高分子互穿网络结构制品，产品具有质轻、闭孔、高强度、粘接强度高、阻燃等特点。

泡沫材料是以树脂或橡胶为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料，也可视为以气体为填料的复合材料。泡沫材料质轻，省料，能吸收冲击载荷，吸震、隔热和隔音的性能好，比强度高，不但不会降低基体的机械强度，而且还能提高其力学性能。聚氯乙烯（PVC）发泡材料有着优良的力学性能、加工方便和成本低廉等优点，本项目以聚氯乙烯（PVC）为主体材料，加入发泡剂、交联剂以及其它助剂泡孔调节剂等，挤出或者模

泡沫沥青生产需要专门的机械生产设备。目前，能够生产泡沫沥青再生机械设备的 厂家有德国维特根（Wirtgen）公司、美国卡特彼勒公司、美国的 CMI 公司、日本小松 公司和加拿大 SOTER 公司。其中，维特根公司生产的昂贵的冷再生设备在世界各地发挥 着卓越的性能。在我国，泡沫沥青再生技术的实施至今还未能摆脱依赖设备进口的局面， 维修施工备受限制，严重制约了泡沫沥青的推广与应用。同济大学基于模块化的设计理 念，成功研制出沥青发泡功能模块。该模块将沥青发泡系统各部分功能进行独立封装， 方便安装在现有的冷再生机或各种搅拌站，可以根据业主和投资商的需求进行配置，使 用上更加灵活，同时避免了投资商的经济压力。这一研制成果必将大力推进泡沫沥青这 一创新技术的推广应用。

成果简介本技术对现有的陶粒泡沫轻混凝土进行了改进， 获得成本低廉， 环保效果好，保温、 高强、 抗震的轻混凝土及轻混凝土墙板产品。上述轻混凝土加工成本同普通混凝土， 且加工和施工灵活， 可以直接浇注为建筑的轻混凝土构件， 也可以在工厂加工为轻质墙材的墙板和砌块， 配以专门高性能保温砂浆去建造自保温和抗震建筑， 大幅度减轻地基的荷载。该轻混凝土采用我校首先提出的轻质材料改性技术， 具有很大的技术优势，在结构材料的自保温、 抗震、 防火、 防水、 隔音， 以及大幅度降低住宅产业化的建造成本方面极具竞争力， 可使住宅产业化建筑的 PC 装配件的搬运成本降低 1/3以上。 该技术可以直接发展为高强轻混凝土制品， 如现浇轻混凝土、 轻混凝土砌块、 围护和分户隔墙用的系列轻质混凝土墙板， 用于建筑行业， 实现建筑节能70%以上的目标。 另外该技术中的 ECC 技术还可以用于高性能干混砂浆， 污泥陶粒还可以作为污水处理用的生物膜滤料和人工湿地的填充床骨料。成熟程度和所需建设条件污泥陶粒的加工已经完成竖炉和回转窑烧成的中试生产， 六安和镇江某陶粒加工企业已经开始用回转窑加工污泥烧胀陶粒。 用污泥陶粒原位发泡混凝土加工出的轻质墙板已经采用在住宅产业化的示范建筑上， 取得明显的建筑节能降耗的效果。所需建设条件： 1） 附近有污水处理厂和电厂， 分别提供水处理剩余污泥（湿泥） 和粉煤灰粗渣作为加工污泥陶粒的主要原料； 2） 轻混凝土的加工手段同普通混凝土加工手段， 墙板的生产可以采用立模生产工艺和平模浇注生产工艺， 其中平模浇注生产工艺可以自动化连续生产， 上述两个生产工艺设备目前已属成熟生产工艺设备， 安工大提出的平模浇注生产工艺已经申请发明专利。完整生产工艺的主要投资设备有： 1） 搅泥设备； 2） 成球机； 3） 烧成设备（回转窑或竖炉）； 4） 混凝土搅拌设备； 5） 墙板机（平模或立模）； 6） 养护设备。技术指标污泥陶粒的技术指标如下： 粒度 5-10mm； 筒压强度 3-8MPa； 吸水率≤10%，重金属溶出无害。墙 板 的 技 术 指 标 ： 导 热 系 数 ≤0.1W/m· K ； 抗 压 强 度 ≥5MPa ； 容 重≤800kg/cm3， 其余指标满足相关国标要求。市场分析和应用前景目前从建筑节能和节约土地的需要角度出发， 需要使用大量的轻质建筑材料使建筑能满足保温指标合格和使楼层加高需求， 同时多地区处于地震带更需要轻质、 高强、 整体性好的混凝土基建筑材料， 因此对作为轻质建材的主要基础材料轻骨料的依赖性越来越强。正在我国兴起的住宅产业化和目前普遍采用的框架结构建筑需要墙体在构造时结合点少、 整体性好、 建造速度快， 因此围护墙体、 分户墙体、 各类隔墙开始大规模需要低成本高性能的组装式轻质墙板， 因此上述产品的市场需要是越来越大。本项目开发的轻质骨料和轻质墙板都是建立在用水处理污泥和粉煤灰粗渣两种废弃物作为主原料的基础之上， 因此加工成本低廉、 加工过程具有显著的环保效果， 因此污泥陶粒和污泥陶粒基轻质墙板为具有很好市场前景的绿色建材产品， 尤其是在陶粒生产中直接采用湿污泥作为原料进行陶粒坯体加工， 解决了目前污泥干化难的问题， 使整个污泥陶粒及轻质墙板的加工成本比其他陶粒产品降低了 30%以上， 因此具有较好的市场前景。另外污泥陶粒还可以作为水处理用的滤料和各种人造湿地的填料。社会经济效益分析建设一条年产 3 万立方米污泥陶粒的生产线可以基本消纳一个中等城市污水处理厂的水处理湿态剩余污泥的合理处置问题， 彻底根治了水处理污泥的二次污染， 具有极高的环保价值。 后续产品轻质墙板使用后可以使墙体达到建筑节能70%以上的目标， 且可以减轻地基的承载， 使建筑整体性好， 因此具有很强的抗震作用。 污泥陶粒及轻质墙板可以同时解决污泥、 粉煤灰固废的资源化问题、 消除其二次污染问题， 且后端产品的节能降耗和减少二氧化碳排放效果显著， 抗震性能好， 因此社会效益极为显著。知识产权及成果获奖情况（1） “水处理污泥陶粒的低能耗加工” 项目， 2011 年通过了省科技厅组织专家验收鉴定， 评定成绩为优秀。（2）“水处理污泥资源化之陶粒产品的关键技术研究” 项目， 2013 年通过了省教育厅组织专家验收鉴定， 评定成绩为优秀。（3）“水处理污泥陶粒的低能耗加工” 获得了 2012 安徽省科技成果证书。（ 4） “ 一种用废纸造纸污泥制备陶粒的方法”， 发明专利， 专利号：ZL200810155372.6合作方式合作开发、 受托开发联系方式材料科学与工程学院 樊传刚电话： 0555-2311570； 手机： 13855578005； E-mail/ chgfan@ahut.edu.cn。

本技术对现有的陶粒泡沫轻混凝土进行了改进，获得成本低廉，环保效果好，保温、高强、抗震的轻混凝土及轻混凝土墙板产品。上述轻混凝土加工成本同普通混凝土，且加工和施工灵活，可以直接浇注为建筑的轻混凝土构件，也可以在工厂加工为轻质墙材的墙板和砌块，配以专门高性能保温砂浆去建造自保温和抗震建筑，大幅度减轻地基的荷载。该轻混凝土采用我校首先提出的轻质材料改性技术，具有很大的技术优势，在结构材料的自保温、抗震、防火、防水、隔音，以及大幅度降低住宅产业化的建造成本方面极具竞争力，可使住宅产业化建筑的 PC 装配件的搬运成本降低 1/3以上。该技术可以直接发展为高强轻混凝土制品，如现浇轻混凝土、轻混凝土砌块、围护和分户隔墙用的系列轻质混凝土墙板，用于建筑行业，实现建筑节能70%以上的目标。另外该技术中的 ECC 技术还可以用于高性能干混砂浆，污泥陶粒还可以作为污水处理用的生物膜滤料和人工湿地的填充床骨料。

发泡水泥构件是以普通硅酸盐水泥、硫铝酸水泥、粉煤灰等为主要原料，添加特制配方的发泡剂，在模箱里膨胀定型后，使用特制的自动切割设备切割成相应尺寸的发泡水泥构件。发泡水泥构件内部为蜂窝状闭孔结构，具有良好的保温性能、质轻、吸水率低、不燃、可锯可钉，是理想的A级防火保温材料，可广泛运用于防火隔离带、门芯板、内墙保温、屋面、楼面保温、楼道保温，用途极为广泛。 发泡水泥构件生产线主要由发泡搅拌机、切割机、热缩包装机、恒温养护设备、自动运输线及数十个铁板模箱等构成。基于可编程控制器（PLC）、工控上位机、称重、PID、温控等多种功能单元进行控制系统的硬件构成设计和软件监控组态、生产线顺序控制程序设计，以实现发泡水泥构件生产线自动控制。该生产线自动控制系统是综合应用现代机械电子、气压传动、自动控制、网络通信、组态监控等技术研发的一套自动化装备，系统具有动态实时运行显示，系统操作方便，工作稳定，可靠。

生产发泡聚丙烯的关键难点在于通用聚丙烯的熔体强度极低，在发泡过程中包裹不住气 体，而产生熔体破裂，不能发泡或发泡倍率很低。此外，发泡聚丙烯的生产方式和品种主要分 为挤出发泡聚丙烯、珠粒发泡聚丙烯以及注塑发泡聚丙烯三种，所有这些发泡聚丙烯都需要采 用高熔体强度聚丙烯作为原料才可能得到。可当今采用齐格勒-纳塔催化剂合成的通用大宗聚 丙烯树脂都属于线形半结晶高聚物，未融化之前是坚硬的固体，一旦融化后其熔体就几乎没有 强度，无法包裹气泡形成泡沫材料。要将通用聚丙烯改成高熔体强度，可以包裹气泡形成泡沫 材料的聚丙烯，世界上目前只有巴赛尔、北欧化工等少数公司拥有该技术。 反应挤出研究室从2000年即开始了发泡聚丙烯的研究。分别在聚丙烯分子链长枝化、基础 发泡理论以及与该理论相应的发泡工艺等几方面进行了深入的研究。本项目的研究抓住了问题 的核心，首先从聚丙烯分子链长枝化方面取得突破，获得了熔体强度以及可发性超出国外最优 秀产品的长枝化聚丙烯。并且完成了从基础理论、小试、中试到工业化技术路线确定的全过 程。 为了对发泡聚丙烯发展进行实质性的推动，我们对高熔体强度聚丙烯的下游产品挤出发泡 聚丙烯 (XPP) 、珠粒发泡聚丙烯 (EPP) 以及注塑发泡聚丙烯展开了全面的研究。着重进行了基 础发泡理论的研究，特别在建立聚丙烯拉伸黏度与聚丙烯泡沫可发性之间的对应关系，以及如 何通过工艺技术实现发泡过程等方面进行了大量深入的研究。

研发阶段/n内容简介：本项目以PVC树脂或植物纤维粉（稻壳、秸秆等）为主要原料，添加热稳定剂、填充剂、发泡剂和发泡助剂等辅助材料，通过高效塑化挤出和可控结皮发泡技术，生产硬质PVC微孔板材(包括普通板、印刷板和、覆膜板等，宽度400-1600mm，厚度3-25mm)。具有质轻、节能、难燃低烟、耐腐防潮、保温减震等特点和能钉、钻、刨、凿、铆、粘等木材加工特性，广泛用于装饰装潢、商贸广告、建筑、汽车、家具、交通运输等行业，对推动以塑代木、以塑代金属、节能环保等具有深远意义。经济效益：结皮PVC－U微发泡