发布时间 : 星期六 文章年产3000吨丙烯酸涂料工厂设计说明书_毕业设计论文更新完毕开始阅读
第一章 概述
猛增到2x104t,其中原西德占大部分。与此同时,原西德对交联型、光固型和非水分散型等丙烯酸树脂涂料的开发研究和应用也非常重视。
1.1.2国内丙烯酸树脂涂料发展概况[5]
我国丙烯酸树脂徐料的开发研究工作开始于本世纪50年代中期,只有小批量生产。当时主要是研制热塑性的纯丙烯酸树脂涂料,用于飞机的涂装。60年代研制了热固性的丙烯酸树脂涂料,用于红旗轿车和上海轿车的涂装。随后又研制生产了室温固化交联型丙烯酸树脂涂料,用作钢琴漆和高档木器漆。由于受原料的限制,到1979年我国丙烯酸树脂涂料的产量还不到1000t,仅占全国油漆总产量的0.2%。1984年，北京东方化工厂从日本触媒公司引进丙烯两步氧化技术及成套设备，建成我国第一套丙烯酸酯生产线。而后，国内逐步形成了东方、吉化、高桥三大丙烯酸酯的生产基地。甲基丙烯酸酯采用丙酮氰醇法生产。由于突破了丙烯酸酯树脂的原料瓶颈，使我国丙烯酸酯树脂及涂料步入了发展的快车道，丙烯酸树脂及涂料已成为我国涂料行业的骨干树脂产品，其产量仅次于醇酸树脂及其涂料。
目前,我国的丙烯酸树脂涂料虽己有较大的发展,但己定型投产的只有40种左右,远远不能满足当前经济建设和人民生活的需求,而且与国外发达国家相比差距太大。为此, 我们必须加强国内外科技信息的交流,找出差距,进一步从原料到合成,从施工到应用, 结合我国实际,吸收国外先进技术和工艺,充分发挥我们的优势,深入开展研究与开发创新,相信在不久的将来一定会开发出各种类型的丙烯酸树脂涂料新品种。
1.2丙烯酸涂料在国内外应用现状
丙烯酸树脂由于C—C主链特殊的光、热、化学稳定性与侧链上基团的变化，以致由
其作为主要成膜基料的丙烯酸涂料在耐候性、耐污染性、耐酸、耐碱、机械性能、耐油及耐溶剂性等方面均具有独特的优势，在工业与民用建筑领域得到广泛的青睐。我国丙烯酸涂料的研究始于20世纪60年代，80年代开始工业化过程，至今在溶剂型与水性体系都取得了惊人的成就，丙烯酸涂料已覆盖日常生活的各个领域。目前国内外丙烯酸涂料正从传统的溶剂型向水性与光固化方向发展，产品的性能随着乙烯基单体与助剂的多样化及合成工艺的进一步完善而逐步提高；与此同时，伴随着国内经济的稳步发展，丙烯酸涂料的需求亦大幅增加。强化丙烯酸树脂与涂料的研究，保持与丙烯酸涂料需求的同步，对我国丙烯酸涂料的稳定发展十分必要。
到目前为止，丙烯酸树脂涂料的最大应用市场是轿车涂装、建筑涂装，其他如轻工、家电、金属器具、铝制品、卷材、仪表仪器、纺织品、塑料制品、木制品、造纸工业等等。丙烯酸涂料有着众多的门类，是综合性好、通用性强的一类合成树脂涂料。其既可作装饰性涂料，又可作保护性涂料；既可制成溶剂型，又可制成水性；因此，决定了丙烯酸涂料具有广泛的用途和重要的使用价值。
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1.3丙烯酸树脂涂料的市场调查
1.3.1国外市场情况
1989年初世界丙烯酸生产能力为125万吨／年，此后二、三年内各国相继新建和扩建了一批生产装置，至1994年初，世界丙烯酸的生产能力达到202．6万吨／年，丙烯酸酯达到188.73万吨／年。美国、西欧和日本是生产丙烯酸及其酯类的主要国家和地区，占世界总生产能力的75％以上。
据美国SKI公司统计，2004年全球总需求量约400万吨，而2004年总产能约为424万吨，其中用AE占52％，超吸水性聚合物(SAP)占31％，其他占17％，主要产地是美国、西欧、和日本等。Tecnon Orbichem公司预计，2004-2010年期间，全球丙烯酸年消费增长率平均约在3.5％左右，但发展中国家和地区的消费增长率将会大于发达国家及地区，预计为7—8％。美国出口的丙烯酸酯产品中，55％为BA，20％为EA，20％为2-EHA，5％为MA。西欧丙烯酸酯的主要用途是生产表面涂料和粘合剂等。西欧的丙烯酸除生产酯类外，主要用于生产去垢剂、分散剂、吸水剂等。世界丙烯酸用途的消费趋势如下：酯化用49％，超吸水聚合物28％，洗涤剂聚合物9％，丙烯酸盐6％，其它8％。
1.3.2国内市场情况
我国自60年代开始由上海皮革化工厂等单位从事丙烯酸及其酯的研究，并有小规模生产，直至1984年北京东方化工厂引进日本触媒公司技术，建立了我国第一套丙烯酸及其酯工业化生产装置。此后，吉林化学工业公司和上海高桥石化公司分别于1992、1994年引进日本三菱油化公司技术建成了第二套、第三套丙烯酸及其酯工业化生产装置，三家共有粗丙烯酸生产能力1O．5万吨／年，丙烯酸酯9．65万吨／年。目前国内有大型丙烯酸装置5套，丙烯酸酯装置9套。北京东方化工厂、吉林石化公司、上海石化高桥丙烯酸厂等，3家企业的生产能力和产量约占全国总量的99％左右，其他的生产厂家单套装置的年生产能力只有数百吨，且受原料价格的限制，生产成本较高，产量大多不稳定。9O年代前，由于国产化技术进展不大，致使产量增长缓慢，只能依靠引进技术来建设，而以上几家则形成东北、华北、华东三足鼎力。2004年我国总产量为170008吨。我国的AE远远不能满足国内快速增长的需求，所以每年还要从国外进口大量AE来弥补不足，2004年进口BA／AE分别为114313和242192吨。2005年-2007年期间，我国总产能将大幅增长，新上装置包括扬子一巴斯夫公司16万吨／年，江苏裕朗化工有限公司12万吨／年，上海华谊从公司6万吨／年，台塑(宁波)公司16万吨／年、沈阳石蜡化工有限公司8万吨／年，共将新增产能合计58万吨／年。此外还有河北沧州，广东惠州、茂名、广州，四川泸州，山东等地都有筹建从及AE装置计划。中国丙烯酸(酯)市场的巨大潜力和良好发展前景，提高了国内外投资者建设丙烯酸(酯)项目的积极性。
我国在此方面起步较晚，目前唯一的生产厂家是北京东方化工厂，(甲基)丙烯酸羟
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第一章 概述
基酯的生产能力达到1200吨／年。另外(化工部)丙烯酸系列产品开发中心在丙烯酸官能单体研究中做了大量作，目前开发出了二乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯，并已进行了中试生产供应国内市场，另外在1，6一己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸聚乙二醇二丙烯酸酯进行了研制工作。但与国外产品相比仍有一定的差距，质量及生产工艺也有待于改进。
1.4丙烯酸树脂涂料的分类
1.4.1 丙烯酸树脂涂料的种类很多，按树脂的特性、成膜方式可以对其进行，如下分类
（1）按成膜特性分类 按丙烯酸树脂涂料的成膜特性，丙烯酸树脂涂料可分为热塑性和热固性两大类。热塑性丙烯酸树脂涂料由丙烯酸树脂溶于有机溶剂中制得，如丙烯酸清漆、丙烯酸磁漆，待溶剂挥发后，形成美观而坚固的涂膜。热固性丙烯酸树脂是通过自交联或与环氧树脂、氨基树脂、异氰酸酯等交联完成成膜过程，交联是漆膜变成巨大的网状结构，提高了涂膜多方面的物理性能及防腐、耐化学品性能。 （2）按丙烯酸树脂涂料形态分类[6]
按丙烯酸树脂聚合物的形态和性质分为三种：溶剂型、水性、无溶剂型，如下表1-1。
表1-1 涂料类别 溶剂型 传统溶剂型 高固体分 非水分散体 水性 水溶性 水溶胶 水乳胶 无溶剂型 辐射固化型 粉末型 干燥条件 加热，常温 加热 加热 常温或加热 常温或加热 常温，加热 紫外线 加热 代表性品种 丙烯酸氨基涂料，双组分丙烯酸聚氨酯 高固体分丙烯酸聚氨酯 丙烯酸非水分散体 水溶性丙烯酸氨基涂料 丙烯酸水溶胶 丙烯酸水乳胶，交联型丙烯酸乳胶 紫外线固化丙烯酸涂料 热固性丙烯酸粉末涂料 1.4.2丙烯酸树脂涂料的性能特点[7]
丙烯酸树脂涂料具有许多优异的特性, 概述如下: ( 1 ) 颜色浅, 色彩鲜艳
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丙烯酸系聚合物的颇色呈水白透明, 用其制成的清漆具有良好的透明度, 制成白漆, 白度高, 制成色漆, 颇色纯正, 色彩鲜艳。
( 2 ) 漆膜具有良好的物理性能由于丙烯酸系聚合物可由多种单体共聚娜成, 采用不同配方可以获得具有不同硬度、冲击强度、柔韧性的漆膜, 以满足各种不同目的的需要。 ( 3 ) 漆膜具有优良的耐候性
丙烯酸性聚合物具有高度的化学稳定性,因而丙烯酸树脂涂膜具有良好的耐热性、附光性。热固性涂料在高达2 0 ℃ 的温度下供烤,不变色。涂膜对酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等都具有良好的抗腐蚀性能, 具有优良的保光、保色性能, 具有良好的耐候性。 ( 4 ) 涂膜易于维护、保养丙烯酸树脂涂膜可以打蜡、抛光, 提高装饰效果。涂膜不易砧污, 可以冲洗, 便于维护、保养。
1.5丙烯酸涂料的性能要求和发展趋势
1.5.1丙烯酸涂料性能要求如表1-2
表1-2丙烯酸树脂涂料的性能
┏━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓ ┃ 性 能 ┃ 热塑性丙烯酸漆 ┃ 丙烯酸烘漆 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 同体分(％) ┃ 40 ┃ 40～60 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 黏度(涂一4杯)(s) ┃ 20～40 ┃ 50～80 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 柔韧性(mm) ┃ l ┃ 1 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 光泽(％) ┃ ≥80 ┃ ≥90 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 硬度(摆杆) ┃ ≥O．5 ┃ ≥O．7 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 附着力(级) ┃ ≤2 ┃ 1～2 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 遮盖力(e／m 2) ┃ 160(白色95) ┃ 好 ┃ ┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫ ┃ 固化条件 ┃ 表干0．5h，实干2h ┃ 130℃．25rain ┃ ┗━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━┛
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1.5.2丙烯酸树脂涂料的发展趋势
丙烯酸树脂涂料以保护环境为基本原则，遵循着向水性化、多功能化和高性能的方
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