PDF《项目公示信息表》

1 附件 3-2 项目公示信息表

一、项目基本情况 奖种国家科技进步奖 项目名称 难再生废弃高分子材料绿色回收与再制造关键技术及应用 完成单位 四川大学,北京东方雨虹防水技术股份有限公司,南昌天高环保科技 股份有限公司,江苏美亚塑胶科技有限公司,南京聚锋新材料有限公 司,四川金摩尔环保新材料有限责任公司, 完成人 卢灿辉,白时兵,陈宁,张新星,杨双桥,段文锋,马斌,孙新福, 丁建生,詹忠 提名单位 中国轻工业联合会 提名单位 意见 项目解决了难再生废弃高分子材料绿色回收与再制造应用的世 界难题.

项目主要创新点为:1.创建废弃高分子材料绿色回收固相加 工技术,突破了难再生高分子废弃物室温固相超微粉碎技术瓶颈,制 备高活性微米级废弃高分子复合粉体;

创新研发超细粉体粒度和粒度 分布调控多组分高分子材料的相畴结构技术和交联型废弃高分子材 料固相力化学可控解交联原理和技术,赋予其再加工性.2.创建了共 混复合型废弃高分子材料再制造与应用技术体系,建立了多相多组 分、粘度不匹配聚合物再生复合粉体熔体加工的流变学原理和技术;

创新构建了粉体高填充、固态拉伸、高效结晶成核等再生复合粉体加 工技术体系,制备了波纹管、木塑制品、土工格栅等系列再生制品. 3.研发了交联型废弃高分子材料再制造与应用技术体系,构建了界面 交联、端基稳定化、有机/无机界面镶嵌等再生复合粉体加工技术体 系,制备热塑性弹性体、自粘沥青防水卷材、抗冻融弹性混凝土、耐 高温油田固井水泥石等系列再生制品. 项目获授权中国发明专利

10 项,发表学术论文

86 篇,在北京东方雨 虹、 南昌天高、江苏美亚、南京聚锋、四川金摩尔等企业产业化应用, 实现了难再生废弃高分子材料绿色回收与再制造, 相关高值化产品在 南水北调工程多标段、深茂高铁等国家重要工程中应用,取得显著经 济和社会效益. 提名该项目为国家科技进步奖 二 等奖.

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二、项目简介 我国高分子材料产量和消费量居世界之首,广泛应用于国民经济各领域、不 可或缺.尤其为满足电子电器、交通运输、航空航天等领域产品高性能、多功能、 轻量化、长寿命的需求,大多采用共混复合、填充增强、交联等方法进行改性, 其废弃物组分十分复杂,不能分类分离,难再加工利用.目前采用的化学降解、 溶剂溶解、熔融加工等回收技术难以实现其循环利用,形成大量难再生高分子废 弃物.如全球仅塑料废弃量就累计高达

63 亿吨,仅9%被回收,12%被焚烧处理, 79%被填埋或积累在自然环境中,严重污染环境,极大浪费资源,成为全社会高度 关注、亟待解决的世界难题. 项目以前期研发的固相力化学装备为基础,在国家

863 计划等项目支持下, 攻克了难再生废弃高分子材料绿色回收与再制造应用共性关键技术,主要科技创 新包括: (1)创建废弃高分子材料绿色回收固相加工技术:突破了难再生高分子废弃物室 温固相超微粉碎技术瓶颈,制备高活性微米级废弃高分子复合粉体;

创新研发超 细粉体粒度和粒度分布调控多组分高分子材料的相畴结构技术和交联型废弃高分 子材料固相力化学可控解交联原理和技术,赋予其再加工性. (2)系统开发了共混复合型废弃高分子材料再制造与应用技术体系:建立了多相 多组分、粘度不匹配聚合物再生复合粉体熔体加工的流变学原理和技术;

创新构 建了粉体高填充、固态拉伸、高效结晶成核等再生复合粉体加工技术体系,在加 工中调控再生制品多层次结构,实现由废弃电路板非金属粉、废弃人工草坪、汽 车拆解残余尾料等共混复合型高分子废弃物制备波纹管、木塑制品、土工格栅等 系列再生制品的突破. (3)创新研发了交联型废弃高分子材料再制造与应用技术体系:针对高粘度、难 分散、部分解交联的聚合物再生复合粉体,构建了界面交联、端基稳定化、有机/ 无机界面镶嵌等再生复合粉体加工技术体系,实现由废旧轮胎、交联聚氨酯、交 联聚乙烯电缆等交联型高分子废弃物制备热塑性弹性体、自粘沥青防水卷材、抗 冻融弹性混凝土、耐高温油田固井水泥石等系列再生制品的突破. 获授权中国发明专利

10 项,发表学术论文

86 篇,形成了自主创新的难再生 废弃高分子材料绿色回收及再制造应用成套技术和规模化生产能力,在十余家企 业推广应用.Nature Chemistry 等国际顶尖期刊论文高度评价该技术环境友好地实 现废橡胶脱硫.曾获中国轻工业联合会科学技术进步一等奖.产品在南水北调工 程多标段、深茂高铁等国家重要工程中得到应用,并出口欧美等国家,推动了我 国高分子材料加工业的可持续发展.

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三、客观评价 (1)国家级专业机构的技术检测报告 国家化学建筑材料测试中心检测结果表明: 项目研制的聚乙烯土工膜产品 (高 分子废弃物回收材料含量为

50 wt%)的屈服强度、断裂强度、断裂伸长率、低温 弯折性、不透水性、热老化及紫外老化等性能全面达到土工膜美国标准 GRI GM 13-2009 的技术指标. 江西省建材产品质量监督检验站检测结果表明,项目研制的土工格栅的力学 性能满足 GB/T 17689-2008《土工合成材料塑料土工格栅》的技术要求. 福建省产品质量检验研究院的检测结果表明,采用废弃氟橡胶制备的耐酸碱 耐油热塑性硫化胶(TPV)产品综合性能优于美国某公司同类产品. (2)国家级科研项目验收结论 废弃高分子材料回收及其高值化利用技术获得国家

863 计划、国家自然科学 基金等项目支持,均已通过国家验收. 国家科技部网站报道了该项目的工作,认为 废弃高分子产品回收利用技术 取得重要进展 , 将缓解目前相关资源回收利用水平低下、环境污染严重的问题, 有力带动我国相关产业发展,提高资源、能源利用效率,提升经济效益,进一步 推动我国循环经济、低碳经济的发展和节约型社会的建设 . (3)获得奖项 获2016 年度中国轻工业联合会科学技术进步一等奖. (4)国内外学术界的引用和评价 该项目发表学术论文

86 篇,项目的创造性、先进性得到国内外同行的好评. 国际知名力化学专家 P. Dopieralski 在国际顶尖化学期 Nature Chemistry 发表的 论文 (Nat. Chem. 2017, 9, 164)高度评价项目在废橡胶力化学解交联方面的工作, 认为 废橡胶脱硫作为国际工业界面临的一项紧迫的经济和环境挑战,通过机械 应力诱导双硫或多硫共价键断裂的力化学过程得以环境友好的实现 . 国际顶尖材料科学期刊 Progress in Materials Science 综述论文(2015,

72 , 100C140)累计引用项目在废橡胶应力解交联方面的三篇研究论文达

16 次,高度 评价项目废橡胶的应力解交联及其复合材料制备技术,认为 通过界面间的共交 联提高了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率 ,有效解决了废橡胶与基体橡胶间的 界面相容性问题. 国际知名的废弃高分子材料回收专家美国阿克隆大学的 A. I. Isayev 教授在其 研究论文(Polymer, 2015, 70, 290-306)中引用项目的工作,评价认为废弃高分子 材料的应力解交联技术是一项 通过机械碾磨实现废弃交联高分子材料凝胶含量 显著降低 的新技术.

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四、应用情况 项目建立的难再生废弃高分子材料绿色回收与再制造关键技术在多家企业获得 推广应用.在北京东方雨虹防水技术股份有限公司建成沥青防水卷材、沥青防水涂 料生产线.在南昌天高环保科技股份有限公司建成多条高分子废弃物回收加工制备 土工膜、土工格栅的工业化生产线,产品在水利、市政工程等领域应用.江苏美亚 塑胶科技有限公司建成废弃交联聚氨酯、废弃橡胶制品回收加工制备高性能低成本 TPU、TPV 材料和制品生产线,产品广泛应用于防湿滑运动鞋橡胶大底、运动器材、 汽车密封件、路政设施等领域.在南京聚锋新材料有限公司建成废弃塑料回收加工 制备木塑复合材料和制品产业化示范基地,开发多种木塑复合材料及制品.在四川 金摩尔环保新材料有限责任公司建成高分子废弃物回收加工制备弹性混凝土和耐高 温油田固井水泥石等高性能产品,在高速公路等使用.实现了难再生废弃高分子材 料的高效高值回收利用. 应用单位名称 应用技术 应用的起止时间应用单位联系 人/电话 应用情况 北京东方雨虹防 水技术股份有限 公司 高活性废弃橡塑 粉体制备高性能 防水材料

2015 年 至今 李文志 /15201579961 建成产业化示范基地,开 发了沥青防水卷材、沥青 防水涂料等产品,应用上 市政工程建设 南昌天高环保科 技股份有限公司 高分子废弃物回 收加工制备土工 膜、土工格栅等

2012 年6月至今 梁广范 /13970050903 建成多条工业化生产线, 制备土工膜、土工格栅, 用于水利、市政建设等领 域 江苏美亚塑胶科 技有限公司 高分子废弃物回 收加工制备高性 能低成本热塑性 弹性体材料和制 品2010 年1月至今 孙新福 /13905294252 建成多条工业化生产线, 产品应用于鞋材、运动器 材、汽车密封件、路政设 施等 南京聚锋新材料 有限公司 废弃塑料回收加 工制备木塑复合 材料

2013 年1月至今 丁建生 /13605192511 建成产业化示范基地,制 备高性能低成本木塑复 合材料,应用于建筑、家装、交通、市政和体育设 施等领域 四川金摩尔环保 新材料有限责任 公司 高分子废弃物回 收加工制备弹性 混凝土、 耐高温油 田固井水泥石

2011 年1月至今 詹忠 /13518130938 建成多条工业化生产线, 产品用于高速公路等 安徽国风木塑科 技有限公司 废弃塑料制备木 塑复合材料

2010 年4月至今 方晓钟 /13956990986 应用于市政、家装和体育 设施等领域 宜兴市华龙塑木 新材料有限公司 废弃塑料回收加 工制备木塑复合 材料

2011 年1月至今 余继春 /13829961278 应用于户外木塑领域 会昌龙威锡业有 限公司 废弃塑料制备土 工膜

2013 年1月至今 田博 /18202970201 应用于防渗工程

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五、主要知识产权和标准规范等目录(不超过

10 件) 知识 产权 (标准) 类别 知识产权(标准) 具体名称 国家 (地区) 授权号 (标准 编号) 授权(标 准实施) 日期 证书编号 (标准批 准发布部 门) 权利人 (标准起 草单位) 发明人 (标 准起草人) 发明专利 (标准) 有 效状态 发明 专利 一种脱硫三元乙 丙胶粉/聚丙烯共 混制备热塑性硫 化胶的方法 中国 ZL201

310555 050.1

2015 年10 月14 日1816432 四川大学 卢灿辉, 张 新星 有效 发明 专利 废弃电路板非金 属超细粉体及其 与聚烯烃的复合 材料和它们的制 备方法 中国 ZL201

410524 682.6

2018 年8月28 日3048454 四川大学 白时兵,杨 双桥,王琪, 华正坤 有效 发明 专利 无机粉体高填充 聚乙烯醇材料及 其制备方法 中国 ZL201

210101 974.X

2014 年03 月19 日1365656 四川大学 王琪, 李莉, 王滨, 陈宁, 白时 兵, 华正坤 有效 发明 专利 非固化沥青胶 中国 ZL102

031002 B

2013 年2月27

618185 北京东方 雨虹防水 技术股份 有限公司 田凤兰;

段 文锋;

栾斌;

李孝存 有效 发明 专利 一种用于水泥基 材料的废弃橡胶 粉处理方法 中国 ZL201

410051 736.1 2014.05.

28 2144714 四川金摩 尔环保新 材料有限 责任公司 杨蝉聪, 詹忠有效 发明 专利 轻质核壳结构功 能型塑木复合材 料 中国 ZL201 01027................