三圣尼龙科研报告Word文档格式.docx
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蒙脱土(MMT)具有层状结构,通过有机膨化,可使聚合物单体插入MMT层间,然后引发单体聚合,在聚合过程中MMT解离得到聚合物/MMT纳米复合材料。
5功能化MC尼龙;
近年来,MC尼龙的应用领域不断扩展,对MC尼龙进行阻燃、抗静电改性,使之具有阻燃、抗静电性能成为必不可少的研究课题。
随着我国综合实力的不断提高,人们对高性能塑料的需求日益增强。
由于MC尼龙特有的高性能,已引起人们的极大关注。
同时,国内外学者对尼龙改性进行了大量的研究,也获得了许多性能优良的产品。
对于国内的研究而言,应当引起重视的:
一、研究成果的产业化,应将一些比较成熟的科研成果引入规模生产,并逐步提高产品的质量。
二、开发尼龙改性的新方法,在传统尼龙改性研究的基础上,开发一些新型的增韧、增强方法,如利用互穿聚合物网络(IPN)技术合成尼龙材料;
通过聚烯烃弹性体、纳米材料等对MC尼龙增强增韧改性;
利用离子型聚合物与通用聚合物的共混物及各种增强剂的协同效应来对MC尼龙进行改性等。
2.3尽量节省投资,公司辅助设施按全厂统一考虑进行规划,优化设计,充分利用地理条件,合理布局,减少工程量,材料浪费或重复建设。
2.4严格执行“安全、环保、工程三同时”的原则;
应符合国家现行的产业和技术政策,充分考虑劳动安全、工业卫生、环境保护措施,“三废”排放必须达到国家、省及县市有关环保要求。
三、编制范围本可行性研究的主要内容包括:
3.1国内外研究开发现状和发展趋势。
3.2生产工艺、技术路线。
3.3环境保护与三废治理方案。
3.4生产规模与产品方案。
3.5土建项目方案、工程动力方案3.6投资估算和资金筹措、财务评价等。
四、项目建设的必要性及有利条件4.1项目建设的必要性目前国内80%工业、矿山企业所用的皮带输送机托辊,矿用地辊等机械部件都是原始的铸铁件、钢件或普通合金件,在使用过程中易损坏、易腐蚀、不耐磨、使用寿命短,易造成间接性损失率大,生产成本高,我公司研制的MCPA改性铸型尼龙托辊将弥补这些缺点,而且我公司的尼龙托辊已取得实用新型专利证书、专利号:
ZL200920306178.3。
试验期产品经攀钢、攀煤等企业试用后,给予了很高的评价高。
目前中国西南地区几乎没有高分子尼龙生产相关行业,因此,具有广泛的市场空间和大规模生产的潜力。
本项目建设弥补了西南、西北地区高分子尼龙行业的空白,同时可以提供数百个工作岗位,带动相关产业链的发展、壮大。
4.2建设的有利条件本项目拟建设地址系攀枝花市仁和区南山循环经济发展区橄榄坪园区,距攀枝花市区5公里,距渡仁西线公路1公里,地理位置优越,交通便利。
动力用电、工业用水、照明用电、生活用水、燃气等能源供应管网俱全,完全可以满足该项目的动力要求和保证员工的良好生活水平;
并且拥有南山循环经济发展区专门的管理机构。
五、可研结论要点(产品方案)5.1生产建设规模我公司属市机械行业会员单位,拟申请用地面积20亩,做为新厂房建设用地。
拟建设尼龙托辊生产装配车间1500M2两幢,矿山机械设备整机制造与装配车间2000M2两幢,精加工车间1500M2,尼龙托辊库房600M2,综合办公楼总建筑面积1500M2。
机械生产配套设备60余台,尼龙产品生产配套设备20余台,建设铸型尼龙生产线两条,国内先进注塑、挤塑生产线四条。
5.2建设工期本项目建设工期计划12个月。
包括地堪、项目规化设计、主体建设、装修、设备安装等。
5.3产品方案标准生产皮带输送机托辊、矿用抗静电地辊等机械尼龙部件,使用本企业皮带输送机托辊企业标准,参考现用托辊行业标准。
5.4原料供应主要原料包括己内酰胺、无机矿物填补料、催化剂、助催化剂等,可以在湖南、重庆等地购买原料能满足年产200万件的需求。
六、公辅设施6.1配电生产、生活、消防设施供配电均由南山工业园区电网引分支线,自行购买变压器建设总配电室,装机容量为1680kw,计算负荷:
有功功率:
840KW;
无功功率:
276kvar;
视在功率:
884.2kVA;
功率因数:
0.95。
6.2用水七、环境保护、安全与工业卫生及消防7.1环境保护项目生产过程不产生污染物,并做好厂区及周边环境卫生。
本公司坚决做到“安全生产,环保先行”搞好厂区及周边绿化建设。
7.2安全与工业卫生本工程采用国外先进技术,生产过程实现计算机控制,使人机动作的安全性有充分的保证,充分贯彻“安全第一、预防为主”的方针,严格执行国家有关标准、规范等规定,采取了相应的安全卫生技术措施,定期组织相关培训,加强员工自身素养建设。
预计本工程投产后其安全卫生水平在国内同在型行业中处于领先。
7.3消防按照中华人民共和国消防条例进行消防的有关设计。
八、劳动定员本工程建成后,全厂劳动定员220人,其中生产岗位工人180人,专业技术人员10人,高级技术人员8人,管理人员12人,营销队伍10人。
九、投资估算及资金筹措方案9.1投资估算本项目建设固定资产总投资3000万元.基础设施:
1300万元设备投资:
700万元流动资金:
900万元其它费用:
100万元9.2资金筹措方案企业自筹1000万,贷款1000万元,争取风投公司1000万元。
十、经济效益评价该项目全部建成投产后,正常年工业总产值30000万元,税金1000万元,税后利润1500万元。
主要经济指标:
财务内部收益率IRR=24,投资回收期2-3年。
十一、结论10.1尼龙材料发展过程及应用尼龙是五大工程塑料之一,据专家评估2003年全国五大工程塑料的市场需求已经达到80万吨,其中尼龙16.5万吨,占总量的20.6%。
根据统计数据从1998年至2002年的5年间,国内五大工程塑料市场需求保持30.3%的增长速度,到2010年,工程塑料的总需求量将达到167万吨。
工程塑料制品主要用于家电、电子、汽车、通信等行业的配套件,相关制造业的蓬勃发展,带动了工程塑料需求量的大幅度上升。
玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究,但形成产业化是20世纪70年代,自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后,各国大公司纷纷开发新的改性PA产品,美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市场。
20世纪80年代,相容剂技术开发成功,推动了PA合金的发展,世界各国相继开发出PAPE、PAPP、PAABS、PAPC、PAPBT、PAPET、PAPPO、PAPPS、PAI.CP(液晶高分子)、PAPA等上千种合金,广泛用于汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业。
20世纪90年代,改性尼龙新品种不断增加,这个时期改性尼龙走向商品化,形成了新的产业,并得到了迅速发展,20世纪90年代末,世界尼龙合金产量达110万吨年。
在产品开发方面,主要以高性能尼龙PPOPA6,PPSPA66、增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向;
在应用方面,汽车部件、电器部件开发取得了重大进展,如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化,这种结构复杂的部件的塑料化,除在应用方面具有重大意义外,更重要的是延长了部件的寿命,促进了工程塑料加工技术的发展。
10.2改性尼龙发展的趋势尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种,具有很强的生命力,主要在于它改性后实现高性能化,其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈,相关产业的飞速发展,促进了工程塑料高性能化的进程,改性尼龙未来发展趋势如下。
1、高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大,新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种,主要是用于汽车发动机部件,机械部件以及航空设备部件。
2、尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。
尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径,也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。
通过掺混其他高聚物,来改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性,以及低温脆性、耐热性和耐磨性。
从而,适用车种不同要求的用途。
3、纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。
纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高,而制造成本与背通尼龙相当。
因而,具有很大的竞争力。
4、用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增,绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。
5、抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。
6、加工助剂的研究与应用,将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。
7、综合技术的应用,产品的精细化是推动其产业发展的动力。
10.3高分子尼龙材料发展前景就改性尼龙大规模应用,和良好的发展前景,我公司将着力于尼龙产业化。
目前在攀西地区托辊每年的使用量在800万根左右,矿用地棍200万根左右,改性铸型尼龙托辊具有质量轻、耐磨,抗腐蚀,价格低,抗脏等优势,是其他钢制托辊的替代产品,前景十分广阔,该项目的建设对本企业的发展具有拖动作用,对相关行业的发展同样具有推动作用。
本项目MCPA改性铸型尼龙的技术路线为特定的碱催化,得到阴离子活性料,真空化学反应聚合,经改性后的工程尼龙产品耐磨性能是钢铁的7倍,铜的8倍,铝合金的2.5倍。
该项目产品无噪音,不排污,成本低,生产环节高度环保节能,填补了西南地区高分子尼龙材料产业化空白。
该项目产品经我公司加工成铸型尼龙皮带运输机托辊、轴承、轴瓦、齿轮等产品,其产品经攀钢公司、攀煤集团、富邦钒钛制动鼓公司、天伦化工、中汇特钢等多家企业试用,结果表明该项目产品质量稳定、耐磨性高、抗腐蚀性好等。
综上所述,本项目在技术上可行,市场前景广阔,经济效益良好,希望得到市政府、市科技局有关领导的重视和大力支持,望批准立项,我公司全体员工表示衷心感谢!
项目生产概况表表1-1序号项目单位指标备注1注塑生产线条数条42挤塑生产线条数条43年生产能力万件2004全厂设备装机容量kw16805全厂电消耗量104kwh1006全厂新水用量m3h0.067综合能耗Kkg标煤t108全厂固定资产总投资万元21009产值万元3000010财务内部收益率%2411投资利润率%96.4第二章MCPA生产及MCPA托辊加工一、项目名称解释MCPA:
改性聚己内酰胺(铸型尼龙)二、主要设备:
注塑机,挤塑机,行车等三、原料、生产规模、产品方案3.1生产规模年生产MCPA改性铸型尼龙系列产品200万件。
3.2产品方案产品简介:
改性MC尼龙制品作为工程塑料之一,“以塑代钢、性能卓越”,用途极其广泛。
它具有重量轻、强度高、自润滑、耐磨、防腐,绝缘等多种独特性能。
其摩擦系数比钢低8.8倍,比铜低8.3倍,而比重仅为铜的七分之一。
一个400公斤尼龙制品,它的实际体积相当于2.7吨钢或3吨青铜,MC尼龙可直接取代原铜不锈钢、铝合金等金属制品。
主要种类有:
增强尼龙,增韧尼龙,耐磨尼龙,无卤阻燃尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙等。
主要性能:
1热性质:
玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);
热变形温度(HDT)高;
长期使用温度高(UL-746B);
使用温度范围大;
热膨胀系数小。
2机械性质:
高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。
3其它:
耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
主要原料及来源:
主要原料包括己内酰胺、无机矿物(MgOH,P)填补料、催化剂(NaOH)、助催化剂(TDIC)等,可以在河南、湖南、重庆等地购买。
规格:
尼龙管、尼龙棒、尼龙板材用途:
改性尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构:
、交通器材、纺织、造纸、冶金设备等方面得到广泛应用如:
制造皮带运输机托辊、轧光板托辊、重型托辊、地辊、齿轮、刮刀、滑轮、轴套、蜗轮、弯轨、链轮、垫板各种耐磨和滑动元件等。
性能材料单位试验方法MC尼龙含油尼龙增韧尼龙破纤尼龙填充MoS2机械性能密度g/cm3GB10331.151.151.151.351.15吸水率-在23空气中-在23水中饱和%Gb10341.8-2.06.3-6.51.8-2.06.3-6.52.0-2.26.6-6.81.65-1.83.5-4.11.9-2.26.1-6.3拉伸强度MPaGB/T104089.075.369.5130-15074.1断裂伸长率%GB/T104029.022.7220.010141014101410141014耐电弧性cmASTMD112各种尼龙主要参数对照表4、技术原理铸造尼龙是尼龙材料中的一种,它是在常压下将熔融的原料已内酰胺单体用强碱性的物质作催化剂,与活化剂等助剂一起,直接注入预热到一定温度的模具中,物料在模具中进行快速聚合反应,凝固成固体配料。
铸型尼龙又称为单体浇注尼龙或MC尼龙。
与普通尼龙6相比,铸型尼龙具有独特的特点:
首先是生产工艺简单、成本低,不需要复杂的生产设备,工艺过程简短,模具制作容易。
其次,铸型尼龙的分子量在7-10万左右,结晶度可超过50%,密度也较大。
所以,无论在强度、刚度、耐磨损性能和耐化学性能方面,均优于普通尼龙6产品。
再有,铸型尼龙成型制品的尺寸不受限制,由于这些优点,铸型尼龙产品被广泛地用于各种机械零件。
但铸型尼龙也存在一些缺点,如热稳定性差,制品的尺寸稳定性差,制品的强度和刚度与金属相比还有较大的差距。
因此,要使铸型尼龙得到更广泛地应用,需要对其进行改性,以满足实际工业应用的需要。
其制造原理是:
本项目MCPA改性铸型尼龙的技术路线为特定的碱催化,得到阴离子活性料,真空化学反应聚合。
将金属粉末(1000目以上)、高级塑料抗静电碳黑,加入1%硅皖偶联剂,经高速搅拌混匀、烘干,然后配比加入己内酰胺单体在化学放反应釜内加热,在真空环境下进行化学反应,然后解除真空,加入助催化剂TDI在预热的模具内浇铸聚合而成。
3.车间工艺布置和操作概述做为生产产品车间,设备安装整齐,布局合理,视野开阔,为产品生产营造良好的环境。
车间(各工序)应制定相关的工艺流程及安全操作规范,注意事项,保证工艺流程、各工序操作可靠顺利进行。
本项目产品主要区别于其他同类产品的关键技术在于“抗静电”和“阻燃”方面:
通过国家检测中心检测,此工艺生产的MCPA改性铸型尼龙材料抗静电指标表面电阻()为310(6次方),检测中心合格标准为:
310(8次方),大大超过了合格标准,其导电电阻经检测接近于金属,达到国际先进水平。
对MCPA改性尼龙材料进行阻燃性能测定:
A、6条试样的有焰燃烧时间的算术平均值不大于3分钟;
其中任何一条试样的有焰燃烧是不大于10秒钟。
B、6条试样的无焰燃烧时间的算术平均值不大于32分钟;
其中任何一条试样的无焰燃烧时间不大于60秒钟。
国内也没有发现达到此阻燃测定指标的报道。
改性尼龙主要技术指标对比(国内外):
国内外改性尼龙性能比较单位普通尼龙英国NYLACAST美国杜邦美国材料学会D638荷兰SDM公司宿迁雅臣工程有限公司备注密度G/cm31.141.161.321.151.18抗拉强度Mpa60-7571-8982.7-110.378.6-88.280.3-98.62350%HR弹性模量Gpa1.2-1.34.8-5.21.3-2.62.7-4.13.8-4.62350%HR压缩强度Mpa82123-158162-228110-126124-168抗弯强度Mpa88128-178145-168130-166128-175冲击强度KJ/m23.17.67.912172350%HR伸长率%15-2044-512-144-6硬度HB8-12M82-103M90-M103M70-M8614-24磨损Mg6-84.6-5.23.4-3.64.1-5.23.6-401GB/T3960摩擦系数0.3-0.40.09-0.30.15-0.320.1-0.20.04-0.25油润滑状态0.002-0.1体积电阻m10141012101510141014击穿电压KV/mm1820181516.5热变形温度55155-165196-210148-160188-2001.8MPaMCPA改性尼龙拓展加工我公司生产的MCPA改性尼龙材料,主要针对皮带运输机尼龙托辊,矿用尼龙地辊、尼龙滑轮、齿轮、蜗轮、轴套、轴瓦、皮带轮、转动轮等机械加工。
由于拥有良好的机械性能,不仅能很好地取代相应的金属品,而且可使客户降低成本,延长整机及零件的使用寿命,一般使用寿命可提高4-5。
产品方案:
产品简介:
本公司生产的“皮带输送机托辊“结构新颖、高耐磨、重量轻、抗腐蚀、抗粘、不伤皮带,釆用密宫式全封闭结构,属于本公司自行研制的高性能产品,拥有独立的知识产权,我们于2009年年申报了实用新型专利。
将本专利申报内容纳入本公司的企业标准。
托辊是带式输送机的关键运动部件及重要组成部分。
传统的托辊大部分仍釆用钢铁辊,笨重、能耗高、启动力矩大、不耐腐蚀、在腐蚀与磨损双重作用下,使用寿命短;
而且,一般釆用钢质滚动轴承,需定期润滑,密封性差,不适于在潮湿、粉尘、腐蚀环境中工作,轴承一旦损坏,严重影响着输送机的正常运转和输送效率。
我公司生产的皮带输送机托辊系列是使用高分子材料改性尼龙制成。
改性尼龙材料以其强度高、韧性好,摩擦系数大,低蠕变,耐磨耗及化学稳定性好而著称,物理机械性能十分优异,超过常用工程塑料。
用这种材料制作托辊不但可以取代传统的皮带传输用钢制托辊,而且具有成本低、高韧性、高强度、重量轻的特点,是传统托辊理想的更新替代产品。
1、高耐磨性;
制作托辊辊筒面及轴承座的材料是用高分子量改性尼龙制成,该材料的高磨性能是铜和各类金属材料的数倍以上。
它的高耐磨性为产品使用时间长提供了有力保障。
除轴承是外购件,难判定磨损期外,该产品其它部品使用寿命大大高于普通托辊的相应部品。
2、高度密封性;
本公司尼龙托辊是釆用密宫式密封设计,可以有效地防御外部渣子、粉尘和水等物质的入侵,并且为轴承设计有储油仓,保证了轴承不受伤害。
3、强耐腐蚀性;
本公司生产的尼龙托辊能耐大部分有机溶剂的浸蚀,能在强碱弱酸的环境中有效的工作,在充满腐蚀介质的化工厂使用将大受欢迎。
4、强抗粘性;
改性尼龙材料有一显著的特点是“抗粘性“,能有效地排斥输送带传送的泥、煤、水泥和其它物料对它的粘附,保持了它在运行中永不变形,而金属托辊容易被湿粉煤等粘附,变成了橄榄形,并很不容易被清除。
5、重量轻;
本公司尼龙托辊重量仅有普通金属托辊的1/4,便于运输和装配组合,减轻工人的劳动强度。
6、不损伤皮带;
作为高强度的工程塑料,改性尼龙同其它所有塑料材料一样,有着本质的柔软。
由于摩擦系数大,托辊与皮带相互作用时,有很强亲和力,互不损伤;
即使,轴承卡死,造成托辊辊筒被磨坏,也不会在磨损处形成利边而割伤皮带。
昂贵皮带被损坏定会给用户造成较大的经济损失。
7、拆装方便;
尼龙托辊一旦需要更换轴承,只要拆下一端的轴用档圈,轻轻敲击取下档圈一端的轴,两端的轴承就会先后退出,换好新轴承,又可以继续使用,避免了托辊整体更换,而普通金属,由于轴承密封性差,在使用过程极易锈蚀,更换轴承相当麻烦,容易造成托辊整体报废。
产品用途:
托辊是用于支承输送带和带上的物料,保证输送带稳定运行的支承装置.是带式输送机的重要部件,种类多,数量大.它占了一台带式输送机总成本的35,承受了70以上的阻力,因此托辊的质量尤为重要.托辊的作用是支撑输送带和物料重量.托辊运转必须灵活可靠.减少输送带同托辊的摩擦力,对占输送机总成本25以上的输送带的寿命起着关键作用.产品种类及主要规格:
托辊可分为槽形托辊、平行托辊、调心托辊、缓冲托辊、螺旋托辊、耐腐蚀托辊、立挡辊等。
常用主要规格有76系列、89系列、108系列、133系列、159系列。
如:
76*240、89*240、108*1350、155*1550。
所用设备:
主要配件及来源:
套筒、轴、轴承、迷宫式密封环、卡簧等,除卡簧、轴承需要购
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