[00060105]一种新型MDI固化剂技术

　　一种新型MDI固化剂技术 　　1、技术简介 　　目前国际上在涂料和胶粘剂行业使用的聚氨酯固化剂都是TDI（甲苯二异氰酸酯）与TMP（三羟甲基丙烷）的预聚物。TDI固化剂在生产过程中有未反应完全的TDI单体残留，它的气相毒性大，影响生产作业人员的身体健康，并对环境造成污染。国际上清除游离TDI的方法是采用薄膜蒸发法和溶剂萃取法，它需要昂贵的设备，且工艺复杂，国内的产品基本上未进行清除游离TDI工序，游离TDI含量均大于2%，远高于国际上实行的欧共体规定的低于0.5%标准。另外TDI原料主要依赖进口，价格随国际石油涨落变化较大，2007年TDI随国际石油上涨已涨至４—5万元/吨，致使聚氨酯涂料、胶粘剂的原材料成本大幅增加，许多生产企业利润亏空、纷纷倒闭。在激烈的市场竞争中，业内人士都想到要找一种材料来代替TDI，这就是与TDI具有相同功能的MDI。MDI的蒸汽压远比TDI低（25℃以下，TDI的蒸汽压为3Pa，而MDI的蒸汽压＜0.001Pa），它的气相挥发性很小，基本上解决了游离单体的毒性问题。MDI的强度性能比TDI高，室温固化速度更快，有利于提高生产效率，尤其是MDI是国产原料，这几年产量增加很快，山东烟台万华聚氨酯股份有限公司生产的MDI价格一直稳定在2.2万元/吨左右，特别是拜耳35万吨MDI装置2008年底在上海一体化基地投产以来，MDI原料供应充足，价格稳定。但是，MDI不能简单地代替TDI制造固化剂，因为两者的分子结构不同，不能用生产TDI固化剂的工艺来生产MDI固化剂。MDI的工业原料有两种同分异构体，即4，2，-MDI和4，4，-MDI。4，2，-MDI的结构不对称，它的化学反应速度象TDI一样能够控制，4，4，-MDI的结构对称，化学反应速度很快，反应过程不易控制，容易发生连锁反应，甚至形成凝胶。几十年来，国际上聚氨酯业界人士一直都在努力探索着MDI固化剂的制造工艺，日本的聚氨酯公司、德国的拜耳公司、美国的亨斯迈公司等在这方面做了大量工作，都没有找到一个理想的结果。 　　本发明人经过几年的努力，终于研究出了一系列MDI固化剂制造工艺，已申报了八项发明专利，国家知识产权局已公开公告的有四项，都已进入实审阶段。已获授权的专利（200710168490.6）研究了MDI的两种同分异构体4，4，-MDI及4，2，-MDI可以任意重量配比制造预聚物固化剂的方法，充分发挥了两种异构体的优良的性能，4，4，-MDI比4，2，-MDI 赋予制品更高的强度、硬度、耐磨性、耐热性、更快的固化速度，4，2，-MDI赋予制品更好的柔韧性、弹性，制造出了系列满足各种用途的固化剂。本发明的系列MDI固化剂可代替TDI固化剂，并可在TDI固化剂使用工艺相同的条件下使用，涂布粘度低，室温固化速度更快，生产效率更高。 　　2、技术的应用领域前景分析 　　目前国内的制造水平是将固体的4，4-MDI制成液化MDI使用，品种单一，应用范围窄，只能用在聚氨酯发泡、浇注等方面，在聚氨酯涂料和胶粘剂行业使用的是毒性较大的TDI固化剂。本发明的应用前景具有如下突出的优势：1、随着国家对环保立法管理越来越严，有污染、高能耗的产品必将逐步被环保、节能的产品所替代，MDI固化剂无游离异氰酸酯毒性的特性将成为涂料和胶粘剂行业最有重要发展前途的TDI固化剂的替代产品。2、MDI固化剂的原料是国产，来源丰富，价格较进口TDI低，有助于降低企业成本。3、MDI固化剂赋予制品的力学性能比TDI固化剂高、室温固化速度更快、生产效率提高。4、本发明的MDI系列固化剂使用工艺条件与TDI固化剂的条件相同，涂布粘度低，应用非常方便。5、实施本发明，可利用企业现有的生产TDI固化剂设备，不增加新设备投入，低温（100℃以下）反应，能源消耗少，工艺简单，无苯类有毒溶剂脱水工序，无三废排放。综上所述，MDI固化剂必将成为聚氨酯行业固化剂的主要产品，目前国内每年有近30万吨聚氨酯固化剂的市场需求，因此，本专利的产业化前景十分广阔。 　　3、经济收益分析 　　本专利产品按年产３万吨计算，第一期计划目标定在15000吨／年，需要相应的厂房、设备、流动资金等，项目总投资5000万元，其中固定资产投资在2700万元，流动资金为4000万元，其中2000万元左右的流动资金可以申请银行贷款。项目投资建设完成周期2年，5年内达到年产销3万吨固化剂的目标。 　　经济效益分析：在年产项目产品15000吨的情况下，每年可实现销售收入40500万元，实现税收3302.75万元，净利润为5446.25万元。 　　项目的盈亏平衡点分析： 　　以产量计算 　　Xg=Cr/(P-Cv-t)=1299（吨） 　　以价格计算 　　Pg=C/X0(1-t)=2.2（万元） 　　项目的安全系数为 　　SRS=（X0-Xg）/X0=91.34% 　　盈亏平衡点分析表明：本项目的盈亏平衡点产量为1299吨，占设计生产能力的9%；保本销售价格为2.2万元，具有较好的抗跌能力，抗风险能力较强，按照化工行业30%的安全系数标准，该项目的安全性较好,是完全可行的。 　　4、厂房条件建议 　　（1）、土建工程 　　生产车间5000M2、冷库225M2以及相应的原料仓库、成品库、食堂、宿舍等，建筑面积共9245M2，需资金约1000万元（土地征用费不在内）。 　　（2）、设备投资 　　共需设备44台（套），投资1700万元。 　　5、备注 　　项目预期目标 　　项目两年建成后，按生产规模生产的15000吨全部实现销售，可实现销售收入40500万元，每吨产品的税后利润可达4841元，总量则可实现税后利润7261.67万元。同时还可解决90人的就业问题。项目5年内达到年产销3万吨固化剂的目标。