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剪切變稀是流體的一種流變學行為，某些流體在施加剪切力后，流體的粘度降低。現已發現不少天然產物及聚合物的溶液具有剪切變稀的特性，同時，剪切變稀性質也得到廣泛應用，如：大多數涂料被賦予剪切變稀特性，涂刷時，對涂料施加剪切力，涂料變稀，易于均勻地分散在被涂覆物表面，一旦停止涂刷，剪切力消失后，涂料粘度恢復到施加剪切力前的粘度，限制涂料自發流動，避免產生涂層不均一、流掛等現象。隨著剪切變稀性質研究的深入，以及應用范圍的不斷擴大，對剪切變稀性能要求也在不斷提高，不時有具備剪切變稀性質的聚合物設計合成出來。其中，聚丙烯酸因其易于合成、性能可調等優點逐步在市場上占據主導地位。疏水改性聚丙烯酸聚合物是聚丙烯酸剪切稀化劑的第二代產品。較第一代堿溶脹型聚丙烯酸剪切稀化性更容易控制，可調范圍更寬。盡管疏水改性聚丙烯酸聚合物剪切稀化性能可調范圍寬，但是市售產品并不能做到面面俱到，覆蓋整個需求范圍。本項目即根據需求方的提出的特殊性能要求開發特定疏水改性聚丙烯酸聚合物。 需求方性能要求如下： 1）與丙二醇有很好的相容性；2）剪切稀化指數（0.3rpm與30rpm的粘度比值）要求20℃≥15，-20℃≥10，且30rpm粘度值小于1000；3）粘度對鹽的敏感性高；4）耐剪切：2000rpm剪切5min，要求粘度損失小于10%；5）高溫穩定性：要求80℃還能保持增稠效果。 目前市售疏水改性丙烯酸聚合物的均是針對水體系開發的，本項目要求與丙二醇有相容性，針對的不完全水體系，必須有特定結構的聚合物才能滿足要求。 疏水改性丙烯酸聚合物在國外已經有相關產品上市，但是作為產品，市場定位是應用，這類產品是以功能化的角度進入市場，比如：水性涂料增稠劑等。根據需求方提供的信息，市場上沒有專用除冰液增稠劑產品。由于生產企業對產品結構保密，無法從產品結構方面全面了解國外狀況，因此無法從產品結構判定市場上是否滿足需方要求的產品。 國內還沒有見到疏水改性丙烯酸有影響力的產品，市售產品還僅為第一代的堿溶脹型聚丙烯酸。需求方試用了國內所有產品，均不能達到性能要求。 從30年前提出部分疏水改性丙烯酸的理念后，國內外學術界有過大量研究，不過學術研究與產品技術開發著眼點不同，現有的報道都是對結構性能的一般規律性研究，體統合成制備方面研究報道很少。更重要的是尚未看到水-丙二醇體系的相關研究。 根據現有資料，疏水改性聚丙烯酸聚合物制備可以分為兩大類：合成法和改性法。合成法采用疏水性單體與丙烯酸共聚使聚合物結構中帶有疏水性基團；改性法用市售聚丙烯酸通過酯化方法在丙烯酸鏈上帶上疏水性基團。合成法的優點是可進行分子設計，疏水性可調范圍寬、改性法的優點是較合成法簡單，但是疏水可調性受限。疏水改性聚丙烯酸制備的工藝路線分為：1、沉淀法，聚合物結構容易控制，高校科研單位以發文章為目的均采用此法。但是，該方法后處理極為繁瑣，通過環評難度較大；2、界面聚合法，工藝簡單，但是，產品質量差，而且不穩定；3、膠束共聚法，工藝也較為簡單，產品質量雖然不如沉淀法好，但是，產品質量穩定；以上3條工藝路線為合成法。4、聚合物改性法，產品質量較易控制，也較為穩定，但是成本較高，后處理也較為復雜。 本研究組已有30多年的聚合物合成研究經歷，承擔過多個聚合物制備類項目，涉及的單體基本為丙烯酸類，苯乙烯類。曾經承擔過疏水改性丙烯酸的合成項目，用于油田高溫、高鹽地層的采油。對疏水改性丙烯酸聚合物合成有一定的經驗。 本項目開發50L“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”制備技術，制備的“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”達到需求方提出的技術指標。本項目采用疏水性單體與丙烯酸共聚的方法制備“較高剪切稀化指數的堿溶脹疏水改性聚丙烯酸聚合物”。該路線疏水性可調范圍寬，變化不同結構的疏水性單體及含量即可加以調節。同時，剪切稀化指數也可以用此方法調節。采用膠束共聚工藝路線，生產過程易于控制，產品質量穩定。

單月桂酸甘油酯(GlyceroI Monolaurate，簡稱GML)又名十二酸單甘油酯，是一種親酯性非離子型表面活性劑，天然存在于母乳、椰子油和美洲蒲葵中，是一種優良的食品乳化劑，HLB值為5.2，同時又是一種安全、高效、廣譜的抑菌劑，具有乳化和防腐雙重功能。

海藻酸丙二醇酯（PGA）是一種新型的優良食品添加劑，由天然海藻中提取的海藻酸深加工制成。外觀為白色或淡黃色粉末，基本無味或略具芳香味，溶于水成粘稠的膠狀溶液，不溶于乙醇等有機溶劑。 海藻酸丙二醇酯除具有增稠作用外，還因其具有表面活性劑的雙親結構，又具有乳化能力和泡沫穩定性，對油性膠體有穩定作用；其結構堿性分解酸性穩定故又具有耐酸性；因本品是非離子型化合物，因此對一些金屬離子也很穩定，不會凝固析出。 海藻酸丙二醇酯因其獨特的性能廣泛應用于食品和醫藥領域。 典型應用： 在食品方面，它作為增稠、穩定、乳化劑用于酸奶、冰淇淋等，產品表面平滑，無凹凸現象，口感醇厚；作為穩定、乳化劑用于奶酪等乳制品，產品膨化、乳化效果好，口感舒適；作為泡沫穩定劑用于啤酒，產品泡沫潔白細膩，掛杯持久；作為耐酸、乳化、分散劑用于各類果汁飲品，產品無沉淀、無分層，油類成分穩定；作為改良劑用于面粉、面條和方便食品等。此外，還可用于番茄醬、肉類沙司、醬油、乳化香精、糖漿、糖衣等。 在醫藥方面，它可用作X光照影劑用穩定劑，消化道粘膜保護劑，化妝品原料單體等。

目前工業上生產丙酮酸乙酯的工藝是以乳酸乙酯為原料，經高錳酸鉀氧化合成丙酮酸乙酯。該工藝雖然反應溫度溫和、成本低，但是該過程中高錳酸鉀的使用量很大，高錳酸鉀價格較貴，投加過量會引起出廠水色度升高，長期過量投加，反應產物水含二氧化錳易使濾料板結。且高錳酸鉀與皮膚接觸可腐蝕皮膚產生棕色染色；粉末散布于空氣中有強烈

項目簡介： 碳酸丙烯酯高能電池電解液．高效溶劑僅用作高能電池及電容器 的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產 碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數十萬噸。而目前國內生產 量在 1000-2000 噸，供不應求，市場前景十分廣闊。隨著社會對綠色 環保的重視，許多工藝會被清潔、環境友好工藝所代替，必然進一步 加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、 聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需求量還要不斷增加。本產品碳酸丙 烯酯是一種高效溶劑和優良抽提劑，性質穩定、無毒、純的溶劑對碳 鋼設備沒有腐蝕，它對高分子化合物具有良好的溶解能力。目前最受 人重視的是用來脫除天然氣、石油裂解氣、油田氣、合成氨變換氣中 的二氧化碳和硫化氫，效果顯著。在電子工業上可作高能電池及電容器的優良介質，在高分子工業上可作聚合物的溶劑和增塑劑等。也可 以作油性溶劑以及烯烴和芳烴的萃取劑。在紡織工業上可用作合成纖 維的助劑和固定劑、紡絲溶劑或水溶劑染料顏料分散劑；此外，它還 是一種用途極其廣泛的有機合成原料和中間體，如酯交換法生產碳酸 二甲酯的原料。 產品市場分析 僅用作高能電池及電容器的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯 200-300 萬噸。酯交換法生產碳酸二甲酯的所需配套原料：碳酸丙烯 酯達數十萬噸。而目前國內生產量在 1000-2000 噸，供不應求，市場 前景十分廣闊。隨著社會對綠色環保的重視，許多工藝會被清潔、環 境友好工藝所代替，必然進一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下 游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需 求量還要不斷增加?，F國內市場價格為 7000-8000 元/噸。相關原料價 格：環氧丙烷 7500 元/噸和二氧化碳 300--700 元/噸。 現有技術情況 利用二氧化碳與環氧化物加成反應合成環狀碳酸酯早已實現了 工業化，目前的研究主要集中在尋找高效均相催化劑以及非均相催化 劑?，F行工藝大多采用均相催化過程，存在著催化劑的回收、循環使 用上的困難；且產物必需經過多步蒸餾等過程分離提純，既耗時、耗 能，又增加設備的投資。此外，為制得高質量的產品和提高環氧化物 的轉化率，許多工藝還得使用揮發性的有機溶劑。這一反應的非均相 催化過程尚未實現產業化，主要受非均相催化劑的活性和穩定性（即 催化劑的使用壽命）所限。 所屬技術領域：一碳化學與化工及綠色催化技術，可再生資源的 化學轉化利用。選題依據：基于人們對資源和環境問題的關注及實現可持續發展 的社會需求，以消除污染、合理利用資源、實現可持續發展為目標的 綠色化學已成為當前化學研究的熱點和前沿。二氧化碳作為一種典型 的可再生資源，具有無毒、無腐蝕性、阻燃、化學惰性，大量存在于 自然界中等特點，無溶劑殘留而且對環境友好等優點；同時它也是一 種溫室氣體，對它的資源化利用，還可以減輕環境負荷。回收再利用 的二氧化碳主要用于生產基本化工原料及具有應用價值的綠色化工 產品。目前，每年大約有 110 MT(百萬噸) 的二氧化碳用于化工產品 的合成，如碳酸酯、酰胺、氨基甲酸酯等,具有很高的應用價值和廣闊 的市場前景。基于資源和環境因素考慮，二氧化碳的化學轉化與利用 吸引著越來越多研究者的興趣，具有很高的應用價值和理論研究意義。 本工藝的目的 針對固體催化劑活性不高、穩定性不好的問題，設計與篩選高活 性、高穩定性固體催化劑，解決催化劑的回收使用問題和簡化產品的 分離、純化過程，以降低生產成本；用超臨界二氧化碳替代有機溶劑， 實現無有機溶劑、對環境友好的清潔工藝過程，即工藝過程的綠色化。 技術內容 高活性、高穩定性固體催化劑的篩選：側鏈帶有銨鹽、胺基等功 能基團的聚苯乙烯樹脂能高效、高選擇性地催化環氧化物與二氧化碳 反應制備環狀碳酸酯。 催化劑的種類：苯乙烯系極性大孔吸附樹脂、強堿性苯乙烯系陰 離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、大孔苯乙烯系 螯合性樹脂、大孔弱酸丙烯酸系陽離子交換樹脂、大孔強酸丙烯酸系 陽離子交換樹脂。 上述高活性固體催化劑的回收、再利用。

產品環狀碳酸酯的應用 碳酸丙烯酯高能電池電解液．高效溶劑僅用作高能電池及電容器的優良介質，世界市場所需碳酸丙烯酯200-300萬噸。酯交換法生產碳酸二甲酯的所需配套原料碳酸丙烯酯達數十萬噸。而目前國內生產量在1000-2000噸，供不應求，市場前景十分廣闊。隨著社會對綠色環保的重視，許多工藝會被清潔、環境友好工藝所代替，必然進一步加大碳酸丙烯酯的市場需求。因其下游產品如碳酸二甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯的不斷推廣應用，其市場需求量還要不斷增加。本產品碳酸丙

在完成產品小試驗證后，利用小試產品進行了小面積的固沙試驗和實驗室沙模的抗壓和抗剪切試驗。結果表明AA和AM的共聚物固沙效果要優于PAA的均聚物。而且當分子量大于1500萬時，分子量對沙?？辜羟泻涂箟簭姸鹊挠绊懖伙@著，而固沙劑溶液的粘度隨聚合物分子量的增加而顯著增加。在滿足固沙性能要求的前提下，確定以單體聚合濃度為7%進行產品工業生產試驗，工業生產試驗考核了連續三批次，共生產六噸產品。 技術指標：聚合反應的工藝流程為配料（按配方將單體、引發劑和溶劑混合）、充氮脫氣30分鐘、加料（將反應液加入到各個反應器中）和聚合。實際聚合中的液層厚度約為250mm,。工業試驗生產線的轉化率大于98.5%，與小試設備的結果相似。應用范圍：甘肅治沙研究所民勤治沙站實驗林的梭梭面臨著退化的危險，造成梭梭林退化的主要原因有兩個，一是梭梭根部的沙粒由于長期的移動，使得梭梭較發達的根系逐漸裸露出來，失去支撐作用，在較大的風沙作用下容易被吹得連根拔起，；二是大量裸露在外的根部失去了吸取水分的功能，所以保護梭梭的根部和盡可能地提供水分是挽救退化梭梭的有效途徑。鑒于這種情況，將多功能保水劑，固沙劑和疏水劑組合起來，在梭梭周圍做成一個雨水集流面，一方面保護梭梭根部，一方面集流沙漠里少量的雨水，減少地下水的蒸發，創造梭梭生長所需的條件。

餐廚廢油具有鮮明的廢物和資源的二重性，需要加以資源化利用，避免非 法加工為食用油而重回餐桌。餐廚廢油酸值非常高，工業上一般采用兩步法制 備生物柴油：第一步先采用濃硫酸催化酯化高酸值油脂，降低游離脂肪酸含 量，第二步進行液體堿催化酯交換反應，步驟繁瑣，操作復雜。本成果是針對 生物柴油酯交換反應的特殊需求，采用簡便路線設計合成了高活性、低成本的 固體催化劑材料。實現了化劑的回收與重復利用，在工業生產得以連續化的 同時，也降低了生產的成本。

項目簡介： 碳酸二甲酯(DMC)是近年來受到國內外廣泛關注的綠色化工產 品。1992 年在歐洲通過了非毒性化學品(Non toxic substance)的注冊登 記，屬于無毒或微毒化工產品。由于其分子中含有多種官能團，因而 具有良好的反應活性；一方面碳酸二甲酯有望在諸多領域替代光氣、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等劇毒或致癌物進行羰基化、 甲基化、甲酯化及酯交換等反應生成多種重要化工產品；另一方面， 以它為原料可以開發、制備多種高附加值的精細化學品，在醫藥、農 藥、合成材料、染料、潤滑油添加劑、食品增香劑、電子化學品等領 域獲得廣泛應用；如用于合成環丙沙星、碳酸二苯酯（DPC）、甲基二 異氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、MPAN、苯甲醚、 聚碳酸酯（PC）、聚碳酸酯二醇（PCD）、ADC 透明樹脂、甲胺基甲 酸鈉酯（西維因）、四甲基醇銨（TMAH）。第三，其非反應性用途： 溶劑、溶媒和汽油添加劑。如作藥物制備的溶媒介質，特種快干油漆 的溶劑、噴霧劑的溶劑等。所以，碳酸二甲酯被譽為 21 世紀有機合 成的一個“新基塊”，其發展將對我國的煤化工、石油化工、甲醇化工、 C1 化工起到巨大的推動作用。 DMC 是性能優良的溶劑、溶煤，具有如下優點：(1)與其他有機 物相溶性好；(2)微毒且蒸發速度快；(3)脫酯能力比較高。所以有可能 在下述領域得到廣泛應用：(a)是半導體工業使用的對大氣臭氧層有破 壞作用的清洗劑 CFC 和三氯乙烷的替代品之一；(b)在清洗劑和特殊 涂料(油漆、油墨)、醫藥化學品等的生產中用作溶劑、溶媒；(c)作為 CO2的載體，應用于噴霧方面。 產品市場分析： 碳酸二甲酯及其相關的丙二醇等產品，被中國列入“九五”重點開 發的 50 個精細化工品種范圍。為了防止大氣污染，提高汽油的含氧 率，國外用甲基叔丁醚取代四已基鉛作石油添加劑，實現汽油無鉛化， 但汽油含氧率仍不理想，DMC 除了分子含氧率高達 53%，具有提高 汽油辛烷值的功能，因此可作添加劑，提高汽油的含氧率，如能實用 化，汽油將成為 DMC 的最大用戶，其市場前景更加寬闊。據了解，在國際市場，碳酸二甲酯的年需求量約 15 萬～20 萬噸。特別是近幾 年來，由于下游產品聚碳酸酯、聚氨酯、汽車添加劑、高能電池電解 液等市場發展迅速，國際市場對碳酸二甲酯的需求更是與日俱增，市 場容量將達到 30 萬噸左右。遠遠大于國際市場的供應能力。目前， 國際上碳酸二甲酯年產能力僅 6 萬～8.6 萬噸。在國際市場上，歐盟 每年需進口 1 萬噸以上，印度也需進口 5000 噸以上。 目前，我國的碳酸二甲酯生產能力有限，與市場之間缺口很大， 生產工藝也較為落后，產品含量低，質量不穩定。目前國內年需求量 達數萬噸，生產能力僅數千噸，預計到 2005 年需求量將高達 10 萬 噸。 本工藝所得另一產物丙二醇，用作不飽和聚酯樹脂的原料，也是 增塑劑、表面活性劑、乳化劑和破乳劑的原料，可用作防腐劑、水果 催熟劑、防霉劑、防凍劑及煙草保溫劑，是大宗化工原料，國內年需 求量在 10 萬噸以上。 工藝技術： 反應原料：碳酸丙烯酯 和 甲醇；產物：碳酸二甲酯和 1，2-丙 二醇；反應所需壓力：10 至 30 大氣壓。碳酸丙烯酯的轉化率 58.5%， 對碳酸二甲酯的選擇性 96.9%，對 1，2-丙二醇的選擇性 99.9%；甲醇 的轉化率為 29.5%。固定床流程碳酸二甲酯的收率 20.0%，原料循環 使用。 本合成碳酸二甲酯的技術，原料易得，操作安全，不存在劇毒、 易燃、易爆等危險。催化劑制造方便，穩定性好，生產成本低。反應 所需壓力：10 至 30 大氣壓。無需特殊設備。 產品成本分析： 碳酸二甲酯 1.0～1.2 萬/噸，1，2－丙二醇 0.8 萬／噸。原料：碳酸丙稀酯 0.8 萬／噸，甲醇 0.23 萬元／噸。 原料成本 4.34 元/千克。 特點： 高活性催化劑的成功開發；碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和與之配套 的下游產品如碳酸二苯酯、聚碳酸酯的應用開發研究以及理論研究。 

產品簡介 碳酸二甲酯(DMC)是近年來受到國內外廣泛關注的綠色化工產品。1992年在歐洲通過了非毒性化學品(Non toxic substance)的注冊登記，屬于無毒或微毒化工產品。由于其分子中含有多種官能團，因而具有良好的反應活性；一方面碳酸二甲酯有望在諸多領域替代光氣、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等劇毒或致癌物進行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交換等反應生成多種重要化工產品；另一方面，以它為原料可以開發、制備多種高附加值的精細化學品，在醫