聚羧酸功能型混凝土外加劑的合成與應用技術(shù)(附項目公示信息)
2014年我司與北京建筑大學建立產(chǎn)學研合作關(guān)系,近日,北京建筑大學擬申報2017年度教育部高等學校科學研究優(yōu)秀成果獎(技術(shù)發(fā)明獎)“聚羧酸系功能型混凝土外加劑的合成與應用技術(shù)”項目,我司為完成單位之一,特進行公示。
(圖為2016年8月我司進行中國中鐵CRCC認證審查現(xiàn)場,左三為我司首席專家、北京建筑大學李崇智博士,左四為我司法人代表王湘裕總經(jīng)理)
附:公示項目信息
1、項目名稱:聚羧酸系功能型混凝土外加劑的合成與應用技術(shù)
2、候選單位(含排序):北京建筑大學,北京市建筑工程研究院有限責任公司,上饒市天佳新型材料有限公司,廣東博眾建材科技發(fā)展有限公司,湖南湘鑫科貿(mào)發(fā)展有限公司
3、候選人(含排序):李崇智、王萬金、徐文海、王林、袁榮輝、王湘裕
4、項目簡介:
聚羧酸系減水劑具有分散性能好、減水率高以及生產(chǎn)應用過程綠色環(huán)保等優(yōu)點,在我國近年來的房建、公路、鐵路、水利、海洋等工程領(lǐng)域得到了極為廣泛的應用。本項目組依托國家科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金、北京市專項、北京市自然基金等十余個省部級項目,歷經(jīng)12年時間,圍繞聚羧酸系高性能減水劑的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系、功能型聚羧酸系減水劑的研究與應用、新型聚羧酸系減水劑的研發(fā)、現(xiàn)代高性能混凝土與裝配式構(gòu)件專用聚羧酸系減水劑的開發(fā)等課題進行研究攻關(guān),取得了15項具有創(chuàng)新性和實用性的授權(quán)國家發(fā)明專利成果。主要技術(shù)發(fā)明內(nèi)容如下:
強緩凝型、高減水型、超早強型聚羧酸系減水劑的合成與結(jié)構(gòu)性能研究:從2005年至2009年,聚羧酸系減水劑在國內(nèi)工程應用處于國外引進和國內(nèi)生產(chǎn)并進的起步階段,項目組持續(xù)得到國家科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金等項目支持,通過分子設(shè)計與合成工藝創(chuàng)新,實現(xiàn)調(diào)節(jié)聚羧酸系減水劑分子結(jié)構(gòu)中的組成單元,改變聚羧酸系減水劑分子的平均分子量和主鏈上的功能性側(cè)基種類與密度,合成并表征了強緩凝型、高減水型、早強型三種聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,提出聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)對混凝土性能的影響機理,在理論研究和工業(yè)化實踐方面取得創(chuàng)新性突破。合作完成期間共發(fā)表15 篇論文,其中7篇SCI/EI論文,獨創(chuàng)性地提出了聚羧酸系減水劑分子結(jié)構(gòu)模型,有2篇EI論文的下載次數(shù)1000余次,他引次數(shù)100余次,獲4項國家發(fā)明專利,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品AN4000、TJ-9聚羧酸系減水劑達到國外同類產(chǎn)品水平,在國內(nèi)最早批次通過了鐵道部的CRCC認證,應用于京滬、武廣高鐵工程的要求,工程應用產(chǎn)量9000噸,當時售價5800元/噸,利潤1800元/噸,新增產(chǎn)值5220萬元,利潤1620萬元。
功能可控型聚羧酸系減水劑的研究與應用技術(shù):從2010年至2012年,在北京市科技專項、江西省對外合作計劃等項目的支持下繼續(xù)深化研究,重點解決了企業(yè)在聚羧酸減水劑合成過程中存在的穩(wěn)定性問題及應用過程中與水泥的相容性問題。研究通過改變大單體、酸醚比及聚羧酸減水劑合成工藝,探討聚羧酸系減水劑對水泥水化歷程的影響,基于甲基烯丙基聚醚大單體的各種緩釋型聚羧酸系保坍劑及其制備方法應運而生,緩釋型、聚羧酸系保塑劑、保坍劑分別代表企業(yè)的核心技術(shù),共獲5項國家發(fā)明專利,實現(xiàn)了聚羧酸高性能減水劑的功能可控。20%濃度的聚羧酸系減水劑在摻量0.8-1.5%、減水率超過30%、能控制3小時混凝土坍落度損失低于5%,技術(shù)經(jīng)濟指標的工業(yè)化、實用化水平進一步提高,得到了快速應用推廣。合作推廣新技術(shù)的4家企業(yè)按年產(chǎn)量4000噸計算,3年產(chǎn)量約4.8萬噸,若取當時售價3200元/噸,利潤800元/噸,新增產(chǎn)值1.536億元,利潤3840萬元,代表性應用的工程包括北京奧運場館工程、滬昆高鐵工程、上海迪斯尼工程、廣州東塔工程、三亞某海軍工程、京承高速工程等多個國內(nèi)著名工程。
新型聚羧酸系減水劑的研發(fā):從2013年至2016年,繼續(xù)在北京市自然基金、北京市科技計劃、江西省重點新產(chǎn)品計劃、企業(yè)自有資金等支持下,針對聚羧酸系減水劑綠色環(huán)保、粉體化、高強混凝土抗裂、混凝土保坍抗粘、裝配式預制混凝土早強、海洋混凝土抗腐蝕等需求,同時研究其與礦物摻合料的相容性問題,實現(xiàn)采用無熱源方法合成低成本高減水產(chǎn)品、無溶劑方法合成粉體聚羧酸系減水劑產(chǎn)品、兩性單體合成降粘型、氨基磷酸酯類單體合成抗粘土型、封端超長大單體合成早強型、氨基羧酸改性合成抗蝕型等一系列新型聚羧酸高性能減水劑;隨著綠色高性能混凝土的廣泛應用和裝配式建筑的不斷發(fā)展,將新型聚羧酸減水劑和其他化學助劑應用于礦物摻合料的改性、配制灌漿材料等。形成了11項國家發(fā)明專利,已獲授權(quán)6項,其中“生物質(zhì)減水劑的制備與應用研究”于2013年通過北京市科委成果鑒定,在生物質(zhì)原材料選用、制備工藝、與其他減水劑復配方面具有原創(chuàng)性,達到國際領(lǐng)先水平。新技術(shù)應用和聚羧酸減水劑廣泛應用,實現(xiàn)成本降低,產(chǎn)量增加,4家企業(yè)按平均年產(chǎn)量1.25萬噸計算,4年產(chǎn)量約20萬噸,平均售價1700元/噸,利潤300元/噸,產(chǎn)值超過3.4億元,新增利潤6000萬元。此外,項目組主持或參加了行業(yè)標準、地方標準與技術(shù)規(guī)程等制訂或修訂工作共6項;出版教材等3部,已將有關(guān)的“新材料、新技術(shù)、新標準”寫入新編教材中。
“聚羧酸系功能型混凝土外加劑的合成與應用技術(shù)”項目的系列技術(shù)發(fā)明,有的屬于國內(nèi)外首創(chuàng),廣泛應用實際推動了現(xiàn)代混凝土領(lǐng)域的技術(shù)進步,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,目前已獲中央引導地方科技發(fā)展專項、建設(shè)部科技計劃、江西省重點新產(chǎn)品計劃、湖南省重點新產(chǎn)品推進計劃等立項支持。
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