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我校“高分散水性炭黑”创新技术开发成功

北京化工大学先进弹性体材料研究中心张立群院士、刘玲教授团队与青岛黑猫新材料研究院密切合作、产学研深度融合,双方经过5年的共同努力,开发出一种独特的水性炭黑制备技术,具有产品性能稳定、环保、安全、低成本、可控等特点。2023813日,“高分散水性炭黑的开发”项目通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,产品性能指标达到国际同类产品先进水平,这是我国在高端色素炭黑领域的又一项突破。

成果鉴定会由中国石油和化学工业联合会装备与创新体系建设处处长王翊民主持。鉴定委员会由海洋化工研究院教授桂泰江担任主任委员,青岛科技大学高分子学院教授宗成中担任副主任委员,国家海洋涂料重点实验室主任王波,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员李学兵,北京金隅涂料有限责任公司高级工程师彭洪均,中国涂料工业协会副会丁艳梅,山东省涂料行业协会秘书长林喆担任鉴定委员。鉴定专家组听取了北京化工大学、青岛黑猫研究院所做的项目工作报告、技术研究开发报告、经济和社会效益分析报告等,审查了用户报告、检验报告、查新报告等资料并考察了生产现场。

专家组认为,该项目采用普通炭黑原料制成的高分散水性炭黑,生产工艺合理,高黑度且性能稳定。无论从产品制造还是从产品性能及质量稳定性方面,均可替代国外高端产品且具备连续化生产能力。

炭黑是一种由碳组成的纳米颗粒,其表面自由能高,很容易团聚在一起,且普通炭黑表面是非极性的,不易被极性溶剂水润湿,难以在水中稳定地分散,因此限制了在水性基料中的应用。环保始终是第一主题,低挥发性有机物(VOCs)必定是市场的主流方向,因此需要开发适用于水性体系的炭黑。国内生产的大多数是制造轮胎用的橡胶炭黑,而特种色素炭黑生产则处于起步阶段。国外水性炭黑的生产与研究主要集中在欧励隆、卡博特等少数几家大型企业,对市场技术的垄断非常严密,我国在水性炭黑领域的研究与开发还有很大差距。高端汽车用面漆等所需色素炭黑仍需从国外进口,因此开发以水为溶剂的环保型炭黑产品,替代有机溶剂的炭黑产品,是当前炭黑材料科技研发的重点项目。

该产品的成功研发填补了国内空白,打破了国外企业的垄断,社会效益和经济效益突出,市场前景广阔,对开辟全新的炭黑销售市场具有明显优势。目前产品已在多家企业应用,形成300/年规模,正在进行5000/年的规模化投产。


普通炭黑

自主研发“高分散水性炭黑”