HBQYY弹性体新型专用料

成果简介

HBQYY弹性体新型专用料作为一种新材料，具有密封性能好、生产工艺简单，轻量、环保、易于回收的特点，符合国家产业发展政策，能够满足产品结构调整和产业升级需要。 HBQYY弹性体新型专用料是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。它是将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的弹性体，具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料的工艺加工性能，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料。研究院针对国内EPDM、PP作为基料的热塑性弹性体材料进行系统研究、改性，掌握了动态硫化核心技术，取得了橡塑共混工艺突破，申报国家专利4项，为拓展产品配套，实现产业升级提供了技术支持。

技术状况

创新性

独占性

盈利性

持续性

先进性

成熟度

1.采用EPDM作为弹性体基料，与PP树脂共混，进行橡塑改性，并添加替代微量过氧化物的硫化树脂和碳酸钙替代滑石粉填料及润滑剂、抗氧剂、色母料等，制得HBQYY弹性体新型专用料，优化了它的组分结构。
2.针对不同的汽车厂家其密封条的技术参数不同，采用高真空熔融缩聚技术，可以通过调节各组分如PP、助剂含量等配比，实现造粒生产，满足其不同性能、不同工况的产品需求。
3.热塑性聚酯弹性体成型工艺上，在EPDM密封条生产工艺的基础上，采用硫化树脂代替传统过氧化物DCP，优化工艺技术参数，利用挤出硫化工艺、水切、干燥技术，实现HBQYY弹性体新型专用料的高效生产。
经河北省科技情报研究院科技查新，HBQYY弹性体采用EPDM作为弹性体基料，与PP树脂共混，进行橡塑改性，并优化添加微量过氧化物和无机填料、润滑剂、抗氧剂、色母料等，通过动态全硫化技术，制得HBQYY弹性体新型专用料。开发TPV密封条挤出模具，加大模具孔尺寸，优化TPV优化挤出温度、挤出速度等工艺技术参数，降低挤出温度、提高挤出效率；开发了水环箱温度调节控制器，在国内文献中未见相同报道。

通过对HBQYY弹性体新型专用料进行的一系列研究，形成了新的HBQYY弹性体新型专用料新组方、制粒新技术和质量标准，并实现了新产品的批量生产。HBQYY弹性体新型专用料相比于原热塑性三元乙丙动态硫化弹性体TPV性能稳定，产品组份结构简单，易于回收，降低了产品的生产成本，实现了轻量化、环保化，大大提高了产品的市场竞争力。依托项目研究技术方案，形成专利技术4件，其中发明专利1件、实用新型专利3件，分别为“一种热塑性弹性体TPV料（201810125030.3）”、“一种改进型挤出机切粒箱（201820235699.3）”、“一种改进型挤出机（201820217062.1）”、“一种改进的热切造粒机机头模具（201820235586.3）”，增强了项目单位的核心竞争力，为促进产品结构调整和产业升级提供了技术支持。

项目研究开发过程中实际支出总额201万元，生产工艺技术改造支出496万元，全部为项目单位自筹资金。后期进行使其具备了年产10000吨的生产能力，预计年产值可达24000余万元。根据现有生产情况统计分析，自2017年11月至5月底，共生产TPV新材料446吨、产值1054万元，其中成本费用878万元，实现销售收入1050万元，利税176万元。目前为单班，1条线生产；后期将逐渐增加生产班次为3班，生产线为4条。年销售税金及附加按国家规定计提，增值税率为16%，城市维护建设税为增值税的5％，教育费附加为增值税5％。销售税金及附加为1193.6万元。按市场平均售价24000元/吨计算，年产10000吨，利润总额为24000-22220=1780万元，所得税为利润总额的25%，税后净利润为1335万元。

HBQYY弹性体新型专用料生产，不仅需要组分结构分析设计，更需要经过炼胶、加硫等工艺研究，动态硫化反应过程复杂，产品质量控制难度高、稳定性差。
1 理论创新。HBQYY弹性体新型专用料通过橡塑高温预混、大量配合剂低温预混、高温动态全硫化工艺技术研究，实现了多种形态的共混组分、高填充共混体系的均匀混，精细分散，提高不同极性聚合物组分间的相容性和稳定性，实现橡胶相动态全硫化与破碎，低度化学交联的理论创新。
2 技术创新。采用EPDM，与PP树脂共混，进行橡塑改性，并添加硫化树脂替代微量过氧化物硫化剂和无机填料、润滑剂、抗氧剂、色母料等，制得新型HBQYY弹性体专用料，优化了TPV组份结构设计，实现动态硫化的技术创新。
3 工艺创新。设计优化HBQYY弹性体新型专用料生产工艺，针对颗粒粘连，不成形，大小不均等问题，进行模具设计、水环切等生产工艺技术装备改造，优化工艺技术参数设计，解决了不同种类、硬度及粘度，形成了稳定的生产工艺，满足研发及批量生产需要。

TPV起源于上世纪90年代。普遍采用的美国孟山都（Monsanto）公司发明专利，用聚丙烯(PP)与EPDM共混，添加硫化剂，经动态硫化生产的TPV。是以PP为连续相，硫化橡胶为分散颗粒的具有特殊结构的热塑性弹性体，可直接进入挤出机挤出成型且无需通过烘道再硫化，产品兼具EPDM回弹性好，耐老化和PP塑料加工性好的优点。国内TPV技术研究起步较晚，北京化工大学在2001年取得了技术和工艺上的重大突破。提出了完全预分散动态全硫化技术制备TPV的方法,开发了橡型高温预混、大量配合剂低温预混、高温动态全硫化串连的制备工艺技术,实现了多种形态的共混组分、高填充共混体系(就橡胶相而言)的均匀混合,精细分散、橡胶相动态全硫化与破碎,进而实现了TPV的工业化制备。开发了低硬度(邵氏38A)、高弹性和高流动性TPV的新型工艺。打破了国际垄断,改变了国内TPV需求完全依赖进口的局面。河北省汽车及零部件产业技术研究院针对EPDM、PP作为基料的热塑性弹性体材料进行系统研究，优化了组份结构，掌握了动态硫化核心技术，取得了橡塑共混工艺突破，申报国家专利4项，拥有了核心知识产权。

12、利润级：开始盈利且利润超过总投入的10%

市场状况

市场分析

商业模式

营销状况

目前，橡塑共混改性软质PVC为最早使用的热塑性弹性体，其加工工艺性好，价格便宜，但含有卤素和大量增塑剂。在汽车中已列为环保禁用材料，且密度不利于轻量化，仅在低档密封条产品中使用。最早的EPDM/PP-TPV是用来替代EPDM硫化胶的，它的耐热性和耐油性一般。目前，普遍采用的美国孟山都（Monsanto）公司发明专利，用聚丙烯(PP)与EPDM共混，添加硫化剂，经动态硫化生产的TPV。是以PP为连续相，硫化橡胶为分散颗粒的具有特殊结构的热塑性弹性体，可直接进入挤出机挤出成型且无需通过烘道再硫化，产品兼具EPDM回弹性好，耐老化和PP塑料加工性好的优点。但其关键技术掌握在国外几家公司，如美国Exxon Moblie，美国Tekor Apex、日本三井等公司手里。国内生产TPV起步于21世纪初期，厂家有山东道恩、江苏通韧、金陵奥普特等公司，产品质量与国外公司比较尚有一定差距。

河北省清河汽摩聚集区约占全国汽车密封条生产的60%。目前，汽车密封条主要为EPDM材料，随着汽车零部件产业链在向自主品牌轿车、合资乘用车配套延伸，主机厂对橡胶密封件在气味、冷凝组份、甲醛含量与总碳含量上提出更加严格的测试标准和要求，亟需进行产品结构调整和产业升级。HBQYY弹性体新型专用料生产工艺复杂，需要经过炼胶、加硫等步骤，动态硫化反应过程复杂，产品质量控制难度高、稳定性差。HBQYY弹性体新型专用料以研究院橡塑研究中心为主提供技术支持，以河北汽摩产业集聚区密封条骨干企业为中心，采用专业化、规模化、标准化生产，市场化运作、推广，实现产业升级和产品升级。为确保HBQYY弹性体新型专用料，更好的推广实施，研究院前期通过引导鼓励补贴，增强企业的盈利能力和创新水平，后期以新产品开发为主，提供专业化、标准化生产技术支持服务。

利用HBQYY弹性体新型专用料作为原料生产汽车密封条，无需炼胶加硫及硫化工艺过程，较好的解决了EPDM生产中的环境污染和产品中残留硫化剂的异味问题，环保、可回收，有利于降低综合成本，较EPDM具有明显的性价比优势，实现产品结构调整和产业结构升级。通过对HBQYY弹性体新型专用料制备关键工艺、重要工序研究分析，设计研发了挤出模具，改进了水环切系统，解决了颗粒粘连，不成形，大小不均等问题；对挤出、硫化工艺等温度、时间等工艺技术参数的系统优化，确定了新的工艺参数，编制形成了《HBQYY弹性体生产工艺规程》，提高了收率，减少了损耗，实现了节能环保。2017年12月，项目产品经河北省汽车及零部件质量检测检验中心质量检测（检验报告号：QHYJY-20171210-001），关键技术指标优于国家标准GB/T 21282-2007的要求。其中标准要求，拉伸强度不小于8.3Mpa、实测10.92Mpa；断裂伸长率不小于380%、实测602%等质量合格。课题产品经河北欧亚集团、河北鸿图公司、河北新越集团、河北实达集团、河北兴业公司等在玻璃导槽、密实密封条产品上使用，质量稳定。

转化需求状况

拟采取的转化方式：

技术许可

资金需求额：

1000万元

应用推广已投入情况：

700万元

融资用途：

资金周转

管理团队状况

公司治理结构

公司管理结构

财务状况

研究院架构设置为“一院、两平台、四中心”。一院：河北省汽车及零部件产业技术研究院；两平台：河北省中小企业服务示范平台、省中小企业公用技术服务平台；四中心：橡胶塑料研究设计中心、新能源汽车研究设计中心、滤清器研究设计中心、汽车零部件检验检测中心（已通过国家认可委员会CNAS实验室认证和授权）。采取“政府搭台，科研机构和专业团队唱戏、市场化运作”的模式，以汽车及零部件前沿性技术研究和实用性技术推广为主体，通过整合企业资源，联合科研院所提供智力支撑，力促新技术、新材料、新工艺、新设备、新产品的成果转化和产业化。目前，研究院现有人员32人，其中橡胶塑料研究设计中心12人。主要负责橡塑新材料研发、汽车密封件设计研发、生产工艺技术设计、四新技术推广。

河北省汽车及零部件产业技术研究院是经河北省科学技术厅批准成立，属政府主导的综合性科技研发机构，前身为清河汽车技术研究院，2014年被省工业和信息化厅授予“河北省中小企业服务示范平台”、“河北省中小企业公共技术服务平台”称号。