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張家港高性能光學(xué)級(jí)液晶材料項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
   2021-05-24

項(xiàng)目提出的背景 

聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂（PMMA）具有良好的透明性、光學(xué)特性、耐候性、耐藥品性、硬度和外觀等特性，是被簡(jiǎn)稱為“塑料女王”的高級(jí)材料。PMMA作為性能優(yōu)異的透明材料，廣泛應(yīng)用于各種燈具、照明器材、光學(xué)玻璃、各種儀器儀表表盤、罩殼、刻度盤、光導(dǎo)纖維、商品廣告櫥窗、廣告牌、飛機(jī)座艙玻璃、飛機(jī)和汽車的防彈玻璃、各種用途(醫(yī)用、軍用、建筑用)玻璃等領(lǐng)域。特別是隨著液晶顯示器(LCD)市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)，光學(xué)級(jí)PMMA模塑料需求量大幅度增長(zhǎng)。隨著新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷開(kāi)發(fā)，PMMA模塑料發(fā)展?jié)摿薮?，?yīng)用前景廣闊。

PMMA的全球需求量正在不斷增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)今后的年增長(zhǎng)率可達(dá)7％以上，尤其是中國(guó)的需求量增長(zhǎng)顯著。目前國(guó)內(nèi)PMMA應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。中低端消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)閺V告燈箱、標(biāo)牌、燈具、浴缸、儀表、生活用品、家具等。高端產(chǎn)品用于液晶顯示器導(dǎo)光板、防射線PMMA、光學(xué)纖維、太陽(yáng)能光伏電池、CD、VCD、光盤生產(chǎn)用高純度光盤級(jí)PMMA等，其市場(chǎng)正在迅速增加，特別是隨著液晶顯示器制造業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)導(dǎo)光板材料的消費(fèi)增長(zhǎng)，光學(xué)級(jí)PMMA成為最具成長(zhǎng)性的高分子材料。

在PMMA聚合技術(shù)中，懸浮聚合和溶液聚合技術(shù)成熟，屬于傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，被絕大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)采用。但是，高端PMMA品種，如用于液晶顯示屏導(dǎo)光板等，由于對(duì)透光率、熱穩(wěn)定性、產(chǎn)品純凈度要求嚴(yán)格，國(guó)外廠商普遍采用連續(xù)本體聚合工藝技術(shù)，該技術(shù)對(duì)設(shè)備和工藝的要求苛刻，目前只有德國(guó)、美國(guó)和日本幾家生產(chǎn)企業(yè)掌握此技術(shù)。本項(xiàng)目采用先進(jìn)的連續(xù)本體聚合工藝技術(shù)，對(duì)于提升我國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)在高端PMMA產(chǎn)品的行業(yè)地位水平具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

項(xiàng)目名稱：蘇州雙象光學(xué)材料有限公司年產(chǎn)8萬(wàn)噸PMMA高性能光學(xué)級(jí)液晶材料項(xiàng)目，建設(shè)地點(diǎn)：張家港市江蘇揚(yáng)子江國(guó)際化學(xué)工業(yè)園東海路北側(cè)。

項(xiàng)目產(chǎn)品介紹 

聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂，簡(jiǎn)稱PMMA，俗稱有機(jī)玻璃、亞克力。PMMA具有極好的透光性，具有最高的全光譜透光率，透光率可達(dá)到92％，表觀光澤度好。PMMA還具有良好的介電性和電絕緣性、優(yōu)異的抗電弧性，也具有良好的耐化學(xué)試劑、耐溶劑性、耐候性能及有一定的耐熱耐寒性，可以采用澆鑄、注塑、擠出、熱成型等工藝加工，并具有良好的后加工性能適用于液晶導(dǎo)光板膜、LED燈具、光纖材料、光學(xué)產(chǎn)品、汽車零部件、家電部件、以及日常生活必需品，是被簡(jiǎn)稱為“塑料女王”的高級(jí)材料。

本項(xiàng)目定位于高端市場(chǎng)——聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂（PMMA）高性能光學(xué)級(jí)液晶材料，與普通有機(jī)玻璃的區(qū)別主要是：雖然兩者化學(xué)組成一致，但由于前者主要應(yīng)用液晶顯示器導(dǎo)光板、光纖材料、太陽(yáng)能光伏電池等高端市場(chǎng)，對(duì)產(chǎn)品的透光率、機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、產(chǎn)品純凈度等均有嚴(yán)格的要求，其性能遠(yuǎn)優(yōu)于普通的有機(jī)玻璃。

項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)力分析 

2.2.1 生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn) 

PMMA生產(chǎn)技術(shù)主要有本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和共聚改性等聚合工藝。

（1） 溶液聚合 

單體、油溶性引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑在適當(dāng)溶劑中進(jìn)行的聚合反應(yīng)。聚合物溶液經(jīng)脫揮、造粒、溶劑回收等后處理工序，獲得PMMA模塑料產(chǎn)品。一般采用甲苯為溶劑，進(jìn)行甲基丙烯酸甲酯(MMA)與丙烯酸丁酯(BA)的溶液共聚反應(yīng)。反應(yīng)后物料經(jīng)高溫減壓脫除甲苯和未反應(yīng)的單體，聚合物直接擠出造粒和生產(chǎn)板材。反應(yīng)器型式：兩釜串聯(lián)和釜-管串聯(lián)。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：聚合熱易擴(kuò)散，反應(yīng)溫度易控制，單體轉(zhuǎn)化率高；自動(dòng)加速作用小，摩爾質(zhì)量調(diào)節(jié)容易，摩爾質(zhì)量分布較窄；產(chǎn)品中助劑、殘留單體和溶劑含量較低，產(chǎn)品比較純凈；無(wú)污水，污染?。贿m合于連續(xù)規(guī)?；a(chǎn)。

缺點(diǎn)：溶劑量大，回收能耗大，生產(chǎn)效率低。

（2）懸浮聚合 

單體、油溶性引發(fā)劑、分散劑和去離子水，在強(qiáng)力機(jī)械攪拌或振蕩下，單體分散成液滴，懸浮于水中，在油溶性引發(fā)劑引發(fā)下進(jìn)行聚合反應(yīng)。懸浮液經(jīng)過(guò)分離、干燥得到珠狀顆粒PMMA產(chǎn)品。具體的過(guò)程一般是在裝有高速攪拌器、溫度計(jì)的白鋼反應(yīng)器中，投入分散劑和水，攪拌、分散1．5 h，再投入溶有引發(fā)劑的MMA，按照一定的升溫曲線，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)3 h，離心、洗滌、干燥、過(guò)篩。反應(yīng)器型式：?jiǎn)胃剑?nbsp;

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：聚合熱易擴(kuò)散，反應(yīng)溫度易控制；聚合產(chǎn)物呈珠狀顆粒，易分離和干燥；單體轉(zhuǎn)化率高，設(shè)備投資費(fèi)用低，技術(shù)成熟；可任意切換品種牌號(hào)，適合于多品種、小批量生產(chǎn)。

缺點(diǎn)：自動(dòng)加速作用明顯，摩爾質(zhì)量調(diào)節(jié)困難，摩爾質(zhì)量分布較寬；產(chǎn)品中分散劑和殘余單體含量高，影響產(chǎn)品質(zhì)量和性能；產(chǎn)生大量污水，污染環(huán)境，增加處理成本。

（3）本體聚合 

單體在不加溶劑和其他分散劑的條件下，在引發(fā)劑或光、熱作用下的聚合反應(yīng)。聚合物經(jīng)脫揮、造粒獲得PMMA模塑料產(chǎn)品。反應(yīng)器型式：釜-管串聯(lián)和環(huán)管-直管串聯(lián)。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：聚合物很純凈、無(wú)雜質(zhì)；無(wú)溶劑回收，能耗低；無(wú)污染。

缺點(diǎn)：自動(dòng)加速作用大，體系黏稠。

在PMMA聚合技術(shù)中，懸浮聚合和溶液聚合技術(shù)成熟，屬于傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，被絕大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)采用。但是，高端PMMA品種，如用于液晶顯示屏導(dǎo)光板等，由于對(duì)透光率、熱穩(wěn)定性、產(chǎn)品純凈度要求嚴(yán)格，國(guó)外廠商普遍采用連續(xù)本體聚合工藝技術(shù)。該技術(shù)對(duì)設(shè)備和工藝的要求苛刻，存在傳質(zhì)、傳熱和聚合轉(zhuǎn)化率控制等技術(shù)難點(diǎn)，因此只有德國(guó)、美國(guó)和日本幾家生產(chǎn)企業(yè)掌握此技術(shù)。本項(xiàng)目從安全、環(huán)保、節(jié)能和產(chǎn)品質(zhì)量等諸多方面均衡考慮，采

用先進(jìn)的連續(xù)本體聚合法，解決了本體聚合技術(shù)的傳質(zhì)、傳熱和聚合轉(zhuǎn)化率控制等問(wèn)題。由于采用本體聚合法，聚合單體為原料MMA和MA，聚合過(guò)程中不使用溶劑和水，又解決了其他聚合技術(shù)帶來(lái)的產(chǎn)品純凈度問(wèn)題。能耗低，無(wú)污染，且反應(yīng)過(guò)程易于控制。