双碳背景下新型含氟聚芳硫醚材料助力工业领域高质量发展

水泥元琛科技 2023-02-03

元琛科技科创研究设计院近期开发出一种含氟官能团的聚芳硫醚材料（PPFS），优点特性表现在其出色的机械强度、自润滑性、电气绝缘性、耐腐蚀性等综合性能。该材料可应用于航空、机械、电子、化工、汽车、高铁等高科技行业。

元琛科技科创研究设计院近期开发出一种含氟官能团的聚芳硫醚材料（PPFS），优点特性表现在其出色的机械强度、自润滑性、电气绝缘性、耐腐蚀性等综合性能。该材料可应用于航空、机械、电子、化工、汽车、高铁等高科技行业，随着低碳发展并结合元琛科技原有产品应用，开发出一种适用于电力、钢铁等工业领域的高性能含氟聚芳硫醚除尘材料。

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主要应用

本方法主要采用本位聚合方式，单体原料在氟化剂和新型高分子相转移催化剂的共同作用及高温高压条件下生成氟氯单体，新的氟化单体在经过等离子诱导等方式用于聚芳硫醚树脂的合成，从而赋予材料良好的力学性能和抗氧化性，通过对聚芳硫醚树脂原位改性、功能进行设计和优化，并利用合成AI技术，结合化学基础原理和计算机模拟技术，建立实验数据分析计算模型，有效引入氟氯原子官能团，并借鉴菲利普等国际原有合成路线的做法，将合成的单体进行配位聚合，进行氟功能嫁接，在满足高强度、高阻燃性能基础上，提升抗氧化、耐高温、耐腐蚀性能，同时依托于高性能聚芳硫醚纤维性能及结构优势，可以有效提升产品耐磨性和抗冲击性，避免了原有不同材质混纺的缠结性差的问题，在保持低阻力的情况下显著提高过滤效率。

高分子链热交联过程

传统PPS滤袋抗氧化性能很差，容易被氧化腐蚀。PTFE滤袋因其纤维静电大，加工困难且成本高。我司利用含氟聚芳硫醚材料保留原有材料性能基础上克服传统PPS及PTFE材料的弱点，提升抗氧化、耐高温、耐腐蚀等性能，且产品采用高效低阻设计，过滤效率较常规PPS及PTFE混纺滤料提升30%以上，滤料易清灰，阻力较常规PPS及PTFE混纺滤料低25%左右，对于客户引风机能耗有很大降低，以600MW燃煤电厂为例，压差可降低300-500Pa左右，估算节约能耗约60-80万元/年，降低粉尘颗粒物排放约220吨/年。目前按照全国电力行业普通使用总量推算，预计可节约能耗费用约6.4-11.6亿元/年，减少粉尘颗粒物排放约35万吨/年，折算节省标煤498万吨/年，相当于减少CO₂1038万吨/年（按照碳交易市场核算约5.8亿元）。按照全国钢铁行业普通使用总量推算，预计可节约能耗费用约7.68-13.92亿元/年，减少粉尘颗粒物排放约42.5万吨/年，折算节省标煤596万吨/年，相当于减少CO₂1246万吨/年（按照碳交易市场核算约6.9亿元）。按照垃圾焚烧行业普通使用总量推算，预计可节约能耗费用约2.04-3.72亿元/年，减少粉尘颗粒物排放约9.4万吨/年，折算节省标煤135万吨/年，相当于减少CO₂290万吨/年（按照碳交易市场核算约1.6亿元）。双碳背景下，该产品将大力推进高能耗高污染企业绿色高质量发展，极大降低运营及维护成本，推动行业绿色转型和社会进步。

科创研究设计院材料分析检测研究中心

元琛科技多年来强化高分子新材料方面的基础研究和关键核心技术攻关，2021年入选工信部第三批专精特新企业，经过多年技术沉淀形成多项战略性、系统性、原创性、颠覆性和引领性科技成果，已在多个行业积累大量针对性解决方案。未来，元琛科技将持续进行现有技术突破和不断创新，打破产业中的技术壁垒，并面向更多行业提供更多针对性的“产品+服务”，更具创新性的“应用+技术”，为产业链上下游提供减污降碳协同服务，从供给和需求双侧发力，助力千行百业加速迈入零碳时代。

编辑：李晓东

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