科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

在现代工业中，对高性能塑料材料的需求不断增加。这些材料具有较高的玻璃化转变温度（Tg），能够在高温环境下维持良好的力学性能，耐久性和稳定性。高Tg共聚酯材料在工程领域具有广泛的应用潜力。开发万吨级高Tg共聚酯合成关键技术，并进行大规模生产示范，助于提高材料制备工艺的效率和质量，降低生产成本。

需解决的主要技术难题

（1）通过对多环芳烃二元醇活化处理以提高其反应活性，系统研究单体合成关键技术和工艺，制备得到高纯度羟乙基醚多环芳烃二元醇，满足聚合要求。

（2）通过聚酯分子结构-功能设计，研究分子链微观结构、聚集态结构和材料性能之间的关系，解决高耐热聚酯制备的关键问题，实现高力学性能与热性能的平衡。系统研究新型钛系缩聚催化剂、聚合动力学等关键技术，实现高 Tg 、抗冲击透明聚酯切片制备。

（3）优选特定反应温度、压力、催化剂、原料配比等因素影响聚合动力学的主要因素。建立流动型式下的反应器模型，获取优化的反应器操作方式、反应器串联个数及原料与停留时间在各反应器内的分配方式。根据聚合动力学、反应器模型研究结果，实现高玻璃化转变温度抗冲击透明聚酯的1000吨级产业化示范。

（4）研究共聚酯薄膜双向拉伸关键技术和容器的熔融注塑加工关键技术，对制品进行力学、热学、光学和食品安全性等系统评价，替代美国伊斯曼Tritan聚酯，实现高玻璃化转变温度抗冲击透明聚酯的国产化。

期望实现的主要技术目标

（1）创制1～2 条功能二醇类单体的新路线，产品纯度达到聚合级要求，效率提升15%以上，成本降低30%以上。开发高玻璃化转变温度、抗冲击透明聚酯合成关键技术，制备得到Tg大于110℃的抗冲击透明聚酯，开发2～3个高 Tg 聚酯新品种，聚酯切片性能指标达到聚酯切片行业标准，完成产业化生产示范，整体工艺符合安全及环保要求。聚酯产品满足耐高温薄膜、厨电产品、水杯、奶瓶等性能需求，解决我国高Tg、抗冲击透明聚酯的卡脖子问题，实现进口替代。

（2）建成1000吨级耐高温共聚酯的生产示范线，实现薄膜和容器应用示范，形成新技术 ≥2 个，应用产品 ≥2 个。

需求解析

解析单位：“科创中国”科技成果转化专业科技服务团（厦门科易网科技有限公司） 解析时间：2023-08-01

赵平

青岛科技大学

副教授、硕士生导师

综合评价

“万吨级高玻璃化转变温度共聚酯合成关键技术与生产示范”具有高玻璃化转变温度、大规模合成能力、改进材料性能、工艺经济性和可持续发展考虑等特点。这种技术对于满足高温环境下的工程应用需求具有重要意义。然而，实现该技术目标需要解决一系列技术和经济挑战，并进行充分的市场验证和商业化推广。

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