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高透明度高粘度低雾度聚乙烯醇缩丁醛树脂合成技术

成果描述：聚乙烯醇缩丁醛树脂（Polyvinyl Butyral，简称PVB），是由聚乙烯醇树脂（PVA）在催化剂存在下和正丁醛进行缩聚反应得到功能性树脂。聚乙烯醇缩丁醛树脂分为低粘和高粘两类，低粘度PVB主要用于制备一般的薄膜、粘结剂、涂料、纸张处理、陶瓷等领域；高粘聚乙烯醇缩丁醛树脂PVB主要用于汽车、飞机、高层建筑玻璃幕墙、潜艇等用安全玻璃的夹层材料，可以在保持良好透光性的前提下提高安全玻璃的抗冲击性性能。本成果在高品质PVB树脂的合成技术的研究开发上进行了卓有成效的工作，应用新型高效混合剪切反应技术、洗液/滤液循环利用技术、无乳缩醛化反应技术和新型高效强制外循环缩醛化反应器成功地解决了现阶段国内PVB树脂普遍存在的问题，改善了高分子链条微观结构，避免高分子链条间的交联，使缩醛度更高更均匀，由此树脂制得的膜片具有高透光率和低雾度等光学性能，完全可以满足安全玻璃中间膜的需要。同时，该技术成果避免了传统工艺上的低温反应，可以使初始反应温度从20℃开始，避免了使用冷冻带来的高能耗。且工艺过程大大提高了丁醛利用率，降低了生产成本，适合工业化转化。市场前景分析：聚乙烯醇缩丁醛树脂分为低粘和高粘两类，低粘度PVB主要用于制备一般的薄膜、粘结剂、涂料、纸张处理、陶瓷等领域；高粘聚乙烯醇缩丁醛树脂PVB主要用于汽车、飞机、高层建筑玻璃幕墙、潜艇等用安全玻璃的夹层材料，可以在保持良好透光性的前提下提高安全玻璃的抗冲击性性能。目前，世界上生产高品质聚乙烯醇缩丁醛树脂的公司主要集中在美国、日本和西欧等经济发达地区，主要是美国首诺公司( SOLUTION) 、杜邦公司(DUPONT) 、日本积水化学工业公司( SEKESUI) 和德国佳氏福公司( TROSIFOL) 。我国聚乙烯醇缩丁醛树脂及膜片的生产企业大概有十余家，树脂总生产能力达到40000吨/年，膜片总生产能力达到35000吨/年。但其中低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂占80%以上，安全玻璃用高粘度产品（包括回收国外废PVB料）不到10%，且品质和国外相比还存在较大差距，主要表现在：颜色发黄、酸值偏高、缩醛度较低（国内一般70%以下，国外可以达到80%以上），透明度、雾度和柔软性较差等等，每年需要直接从国外进口高粘度高品质的PVB树脂和膜片，以满足国内汽车工业和建筑工业的发展所需。对于国内需求量来说，现在低端产品市场已趋于饱和，但中高端产品市场仍供不应求，许多高端产品仍需从国外大量进口。目前国内仅汽车工业对安全玻璃用的高粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂需求在1.5万吨/年，且年增长率大约在15%-20%左右，市场发展前景广阔。与同类成果相比的优势分析：以500吨/年的规模计算，该项目的投资额大致在1300万元左右（其中100万元为流动资金）。据可行性分析计算，聚乙烯醇缩丁醛树脂的直接生产成本为1.43万元/吨，车间成本为2.046万元/吨，工厂成本为2.68万元/吨，销售成本为2.71万元/吨。现目前该产品的市场售价为3.3万元/吨。企业的年纯利润为220.76万元，净投资收益率为16.98%。国际先进。

四川大学 2021-04-10