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《现代高层幕墙用有机硅密封胶系列产品的研发与产业化》
更新时间:2018-11-21 09:23:37 来源:电子游戏平台网址
2018年11月8日,电子游戏平台受杭州之江有机硅化工有限公司、浙江大学、杭州之江新材料有限公司委托,邀请了中国工程院蹇锡高院士;国家杰出青年基金获得者、复旦大学汪长春教授;国家杰出青年基金获得者、南京大学蒋锡群教授和中国氟硅行业专家库专家山东大学博士生导师朱庆增教授、电子游戏平台专家委员会杨晓勇主任等9位评价专家组对《现代高层幕墙用有机硅密封胶系列产品的研发与产业化》成果进行了评价。会议由曹先军理事长主持。
评价专家组组长蹇锡高院士、副组长杨晓勇主任组织审阅了委托方提供的评价材料,听取了委托方的工作报告、技术报告,查新报告、测试报告、用户报告,并进行了质询,评审专家组一致认为:

 

(一)委托方提供评价的材料齐全、规范,符合科技成果评价要求。

 

(二)《现代高层幕墙用有机硅密封胶系列产品的研发与产业化》主要创新点如下:

 

1)根据有机硅密封胶的特性,提出了新的“两相流变学”理论,指导密封胶技术开发和生产,形成了新的成套密封胶生产技术和加工工艺。

 

2)发明了新型复合有机硅交联剂、偶联剂、催化剂体系及其复配技术,合成了新型烷氧基封端有机硅聚合物,在硅烷扩链反应的同时实现了填料表面改性以及密封胶延伸率、固化效率的有效调控。

 

3)成功开发了双螺杆自动生产系统及同心环状圆柱体侧面过滤方式的生产新工艺,使得生产的密封胶具有细腻、挤出性好,易于施工操作等优点,开发的建筑用有机硅结构胶和耐候密封胶系列产品,在国内高性能建筑幕墙市场占有率超过30%,部分产品成功进入欧盟等先进国家和地区。

 

(三)成果拥有全部知识产权,共申请专利21项,其中发明专利8项,实用新型专利13项。其中已授权发明专利4项,实用新型10项,发表学术论文19篇。

 

(四)参与制订了GB16776-2005、GB/T 22083-2008、GB/T 14683-2017等7项国家标准以及JG/T 475-2015、JC/T 881-2001等7项行业标准。

 

(五)项目已由杭州之江有机硅化工有限公司、杭州之江新材料有限公司产业化,实现了10万吨/年的生产能力。项目安全环保合规,社会、经济效益显著。

 

综上所述,该项目总体技术达到国际先进水平,部分技术处于国际领先水平。

该科学技术成果评价结果已按规定于2018年11月9日至16日进行了公示,未收到不同意,已颁发了《科学技术成果证书》。

会前,浙江大学副书记郑强、杭州之江有机硅化工有限公司副总经理陶小乐分别介绍了项目开发过程、并邀请专家参观了生产工厂。

《现代高层幕墙用有机硅密封胶系列产品的研发与产业化》技术介绍:

高层幕墙和超高层幕墙一般以玻璃幕墙为主,因为玻璃幕墙的大板块玻璃为设计师提供了各种美丽外观的设想和空间。高层和超高层建筑同时也对玻璃幕墙的安全保障提出了更高的要求。当下幕墙建筑不仅高度不断刷新,单元玻璃板块的面积也不断增加,这对玻璃幕墙用结构性装配密封胶提出了更高的要求。而且,单元玻璃板面面积的增加,对板块间耐候密封胶的位移能力和极限拉伸模量的要求也进一步提高。根据《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776-2005规定,所有的建筑幕墙和其他建筑中涉及的结构性装配用硅酮结构胶的极限拉伸模量要不低于0.6 MPa,且在各类环境加速老化后极限拉升模量不低于0.4 MPa。这一取值要求是根据建筑幕墙中单元板块所需要的结构胶荷载强度允许值(f1 =0.2 MPa)乘以三倍的安全系数所得。也就是说,不低于0.6 MPa的硅酮结构胶能够提供三倍安全系数的结构性装配强度,但是对于越来越高的幕墙建筑高度和越来越大的板块面积,导致所需要的结构胶胶缝宽度越来越宽,超过了其极限的胶缝宽度(结构胶性能最优情况下的胶缝宽度上限)。因此,需要更高强度的结构胶以使胶缝宽度回归到合适的范围内。

 

主要研究内容:

1)针对硅酮胶加工与操作工艺性深入研究高填充高分子材料流变行为,揭示了橡胶基体对填充改性体系非线性流变行为的决定性贡献以及纳米粒子的应变放大效应。以流变学基础研究结果为指导,调控纳米粒子在硅酮密封胶中分散性及粒子-橡胶界面相互作用,构建了界面强、延展性高的“粒子相”,有效提高了密封胶的触变性、储存稳定性和力学性能。

 

2)储存期更长的单组分醇型硅酮密封胶产品。通过填料处理和聚合物端基改性,使单组分醇型耐候性胶和结构胶的储存期从6-9个月提高至12-18个月。填料处理方法包括疏水化和相容性处理,使得填料在制胶过程中更易分散,并降低密封胶含水量;主要技术指标包括:浸水定伸无破坏、水紫定伸无破坏、冷拉热压25 HM;

 

3)储存稳定、性能优异的双组分醇型硅酮密封胶产品。将107聚合物和活性交联剂、催化剂等物质分成两部分,从根本上隔绝了醇类物质和催化剂对107聚合物断链反应的催化,保证了107聚合物的长期稳定;其次,通过优化B组分中交联剂、偶联剂、增粘剂,并进行预处理,使得B组分稳定性更好,基材界面的粘结稳定性更高;主要技术指标包括:拉伸强度≥ 0.6 MPa、浸水老化后内聚破坏面积≥ 95%、水紫老化后内聚破坏面积≥ 95%;其中两款高端产品分别满足欧洲结构性装配规范ETAG002要求和超高层幕墙应用要求,主要技术指标分别为:1)1008 h水紫老化强度保持率≥ 75%、91天拉伸剪切荷载作用下蠕变性能(水平位移能力)≤ 0.1mm;2)常温拉伸强度≥ 1.2 MPa;

 

4)单组分高强度酮肟型硅酮结构密封胶产品。通过优化交联体系和各组分的比例,调控固化三维结构的交联密度和网络内的互相作用力,提高酮肟型单组分硅酮密封胶强度;同时对碳酸钙填料进行特殊聚合包覆处理,提高填料和有机硅三维网络结构的作用力;结合不同增粘剂针对不同基材的结构性粘结;主要技术指标包括:拉伸强度≥ 1.0 MPa、浸水老化后内聚破坏面积≥ 95%、水紫老化后内聚破坏面积≥ 95%;其中两款高端产品分别满足欧洲结构性装配规范ETAG002要求和超高层幕墙应用要求,主要技术指标分别为:1)1008 h水紫老化强度保持率≥ 75%、91天拉伸剪切荷载作用下蠕变性能(水平位移能力)≤ 0.1mm;2)常温拉伸强度≥ 1.2 MPa;

 

5)模量与位移能力可调的单组分酮肟型耐候性硅酮密封胶产品。通过筛选不同聚合物包覆量的碳酸钙填料,调控酮肟型硅酮密封胶的模量、硬度和延伸率,得到不同模量、不同位移能力的系列硅酮耐候性密封胶。主要技术指标包括:浸水定伸无破坏、水紫定伸无破坏、冷拉热压分别为35 HM、50 HM、100 HM和50 LM;

 

主要创新点:

1)采用复合的乙烯基和甲基取代交联剂以及催化剂体系,可防止密封胶开裂,同时又可促进密封胶的固化;

 

2)采用双螺杆自动生产系统,避免传统换罐过程中的接触空气给产品造成的不利影响,降低产品贮存稳定性的弊病;

 

3)采用同心环状圆柱体侧面过滤方式替代传统的平面过滤方式,避免平面过滤方式的过滤面积小而造成胶从边上溢出的弊端。用侧面过滤方式生产所得的密封胶具有细腻、挤出性好,易于施工操作的优点。

 

4)采用酮肟基硅烷作为扩链剂,提升密封胶的延伸性能,由原先的200%上升至300%;

 

5)采用超细纳米碳酸钙为补强填料,降低硅酮结构胶的密度,加快胶的深层固化速度。

 

6)采用碳酸钙自动加料系统进行自动加料,用自主设计的铁桶抱箍桶和大桶灌装液压机装置进行分装,避免分装桶发生形变或破裂。

 

本项目主要形成两大类产品:建筑硅酮结构胶系列产品,牌号有:JS6800高性能硅酮结构胶、JS6000硅酮结构胶、JS6000-E硅酮结构胶(欧标)、JS8800高性能双组份硅酮结构密封胶、JS8000双组份硅酮结构密封胶、JS8000-E双组分硅酮结构密封胶;建筑(耐候性)硅酮密封胶系列产品,牌号有:JS2000耐候性硅酮密封胶、JS2600低模量耐候性硅酮密封胶、JS2800高性能耐候性硅酮密封胶、JS2900超高性能耐候性硅酮密封胶、JS888石材嵌缝用硅酮密封胶、JS-225通用型中性硅酮密封胶、JS-222工程用中性硅酮密封胶等;上述产品于2003年开始逐步产业化,并进入建筑市场销售。到目前为止,公司已建设有年产10万吨的连续化建筑有机硅密封胶全自动生产线。

 

经国家建筑工程质量监督检验中心抽样型式检测,JS6000和JS8000硅酮结构胶产品的全性能检测结果均符合GB 16776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》中型式检验规定的技术要求。JS6000-E硅酮结构胶和JS8000-E双组分硅酮结构密封胶符合JG/T 475-2015《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》和ETAG002-2012《欧洲结构性装配规范》。JS2000耐候性硅酮密封胶产品经国家建筑工程质量监督检验中心抽检,全性能检测结果分别符合GB/T 22083-2008《建筑密封胶分级和要求》和GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》中G类35级规定的技术要求;JS2600耐候胶经国家建筑工程质量监督检验中心检测,弹性恢复率、拉伸模量等7项指标符合BS EN ISO 11600:2003和GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》中F类50LM级规定的技术要求。JS2800高性能耐候胶经国家建筑材料工业建筑防水材料产品质量监督检验测试中心检测,弹性恢复率、定伸粘结性等7项指标符合GB/T 22083-2008《建筑密封胶分级和要求》和GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》中G、F-50要求;JS2900超高性能耐候胶经国家建筑材料工业建筑防水材料产品质量监督检验测试中心检测,弹性恢复率、定伸粘结性等7项指标符合GB/T 22083-2008《建筑密封胶分级和要求》和GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封胶》中G、F-100/50要求。

 

本项目共申请专利21篇,其中发明专利8篇,实用新型专利13篇。已授权发明专利4篇,实用新型10篇。已建设有年产10万吨的连续化建筑有机硅密封胶全自动生产线。2017年生产建筑有机硅密封胶7万吨。项目工业化建设,提供社会就业岗位400余人。

 

 

幕墙用有机硅密封胶系列产品,主要是建筑硅酮结构胶系列产品和建筑(耐候性)硅酮密封胶系列产品两大块。在2015年-2017年间公司幕墙用有机硅密封胶系列产品已实现销售收入179561.16万元,其中生产成本141235.74万元,利润总额18682.11万元,净利润15879.80万元,税费合计是7051.64万元。

 
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