黑色金属气相缓蚀剂创新成果报告

黑色金属气相缓蚀剂创新成果报告
　  
　  第一部分：实施背景
　  目前，传统的缓蚀剂技术的主要成分为亚硝酸盐、磷酸盐及其化合物，此类物质对黑色金属有良好的气相缓蚀能力，原料来源丰富，价格便宜，但用在气相防锈纸上，存放较长时间以后易回潮、变色，且会产生强烈的刺激性气味，特别是亚硝酸盐、磷酸盐的毒性及重金属含量对人体和环境造成危害，在包装使用时若人体直接接触，则对人体具有较强的致癌作用且对社会环境造成污染，引起人们的关注，因此迫切需要用无毒环保的产品来替代。 
　  针对以上传统缓蚀剂的缺陷----配方中的毒性问题，我公司进行配方技术的创新，弃用防锈性能好但对人体有毒有害的缓蚀剂，寻找新的具有良好的气相缓蚀能力的、对环境友好的物质来代替在黑色金属气相缓蚀剂中起主导地位的亚硝酸钠、磷酸盐类物质，既要保证防锈性能好，达到环保及欧盟“ROHS”指令要求，难度较大。
　  选择合适的气相缓蚀剂、完全取代传统配方中起主导地位的亚硝酸钠、磷酸盐类物质，其合适的蒸汽压、良好的气相缓蚀能力、对环境友好的成分、可以接收的价格都要同时兼顾，考虑周全。因此，该配方的重新选择可以说对传统配方来说是根本意义上的革命，其创新程度为技术配方的完全替代。
　  通过我们反复的筛选、研究，最终选择性价比优良的肉桂酸和三乙醇胺进行合成，以此为主要成分，再同苯甲酸钠、苯甲酸铵、乌洛托品、尿素等来用气相缓蚀协同复配，形成了对黑色金属有良好缓蚀能力，同时又不含亚硝酸盐、磷酸盐，且达到欧盟“ROHS”指令要求，其效果是显著的，表现了高效环保、易于推广使用的目标。本项目符合国家产业政策，技术含量高，创新性较强，知识产权明晰，技术处于国内领先水平，产业化前景广，具有广阔的市场前景，项目实施同公司已有的产品生产工艺路线一致，满足环保要求，没有环境污染。
　  
　  第二部分：成果内涵及具体做法：
　  该项目的技术点在于：用肉桂酸和三乙醇胺合成，形成肉桂酸三乙醇胺复合盐，以此为主要成分再同苯甲酸钠、苯甲酸胺、乌洛托品、尿素等常用无毒缓蚀剂协同复配，形成对黑色金属有良好缓蚀能力的高效无毒气相缓蚀剂。该气相缓蚀剂涂布于中性原纸上，生产成气相防锈纸，主要用于冷轧薄钢板的防锈防护包装。
　  一、技术原理：
　  通过选择不含亚硝酸盐、磷酸盐及重金属的气相缓蚀剂以及这类防锈液配的挥发性型、吸附成膜性和缓蚀性的研究，采用气相甄别法、腐蚀失重法和密闭空间挥发减量法研究该类型气相缓蚀剂对黑色金属的缓蚀效果，以此为基础，采用由肉桂酸和三乙醇胺合成复合盐类，与其他一些缓蚀剂配制成防锈液，涂布于中性防锈原纸上制成气相防锈纸，其对黑色金属有优良的防锈性。
　  二、主要技术与性能指标：
　  1、该项目的防锈性能检测达到行业标准QB1319-91中A等要求；
　  2、使用该缓蚀剂的气相防锈纸0，在涂布量为20g/㎡时，其缓蚀效率可达97.85%；
　  3、本产品亚硝酸盐、磷酸盐含量分别≤10ppm;
　  4、本产品铅、镉、汞、六价铬及多溴联苯醚（PBDE）、多溴联苯（PBB）含量分别≤1000ppm（达到欧盟“ROHS”指令要求）
　  三、技术路线描述：
　  项目技术路线描述
　  
　  合成
　  
　  
　  按一定比例
　  复配
　  
　  
　  涂布
　  
　  四、关键技术成熟性分析：
　  本项目采用现有成熟技术为我国新开发的苯乙烯----四氯化碳法合成肉桂酸的新工艺，该法与传统工艺相比，具有原料易得价廉，反应条件温和、能耗低、无污染，产品质量高、成本降低50%左右等优势。在此工艺之前，肉桂酸多为进口所得，国产的量少且价格昂贵，很少为工业化生产使用。因此，目前的利用时机较佳。本项目已攻克的关键技术为肉桂酸三乙醇胺的合成配比，合成方法及具有最佳缓蚀效率的使用浓度。
　  本项目在研究过程中，通过一系列的权威部门检测，具体如下：
　  时间 检测项目 检测意见 检测单位
　  2003.3.21 防锈性能 合格 省冶金产品质量监督检测站
　  2006.3.17 亚硝酸钠含量
　  亚硝酸盐含量 合格 省产品质量监督检验所
　  2006.6.17 铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯醚、多溴联苯 符合欧盟“ROHS” 指令要求 省产品质量监督检验所
　  本项目产品于2006年9月1日通过国家知识产权局初步审查合格，并于2006年12月29日在发明专利公报上予以公开，专利申请号为：2006100195170。
　  本项目产品于2007年5月16日通过了由武汉市科技局组织的成果鉴定，鉴定证书号是（2007）武科076号，鉴定意见为“本项目达到国内领先水平”。
　  五、项目产品主要特点：
　  采用肉桂酸三乙醇胺复配制备的环保型黑色金属气相缓蚀剂，替代传统的亚销酸盐类等气相缓蚀剂，无毒高效，符合国家环保要求，并达到欧盟“ROHS指令要求”，防锈性能达到行业标准QB1319-91中A等要求。
　  本项目可广泛用于黑色金属（主要是具有高附加值的薄钢板类）包装用气相防锈纸及其它气相防锈材料上，它可避免在使用时人体接触亚硝酸盐、磷酸盐、铅、镉、汞、六价铬等有害物质，保证使用者的身体健康不受到侵害，同时，其废弃物分离后也不会对环境造成污染，纸张可正常回收，也适应目前我国出口薄钢板及家电基板的需求，可为我国薄钢板增加出口创汇做出贡献。
　  六、市场概述：
　  （一）、我国钢材市场发展趋势：
　  中国是世界上最大钢铁生产国和钢铁消费市场，自1996年我国钢产量首次突破1亿吨大关以来，已连续11年名列世界第一，成为全球产钢大国。可以看到，中国钢铁企业面临的市场机会正越来越多，西气东输、西电东送、青藏铁路、北京奥运工程等都是有利因素，家电、房地产、设备制造、汽车、煤炭、电力等新一轮经济增长动能的积聚以及中国未来世界制造业中心的定位也将直接拉动钢材消费的增长。而数据也显示中国钢铁市场的消费力正逐年增强。
　  2005年，中国的钢铁消费仅4.3亿吨，而到2006年我国全年国内市场宏观消费量达到4.7亿吨，同比增加 近4000万吨，增长17%。国际钢协(IISI)认为中国2007年对全球钢材消费增量的贡献率高达78%。《财富》杂志最近发表文章也认为，由于中国的钢材消费量逐年在以两位数增长。
　  国家对热轧普薄板、冷轧普薄板带、彩涂板、无取向硅钢片、冷轧不锈钢薄板带等5类进口钢材产品实施最终保障措施。在规定数量内进口产品仍执行现行适用关税税率，规定数量外进口产品在执行现行适用关税税率的基础上加征关税。上述这些种类钢材是目前中国最主要的进口钢材品种，也是涨幅最大的品种，都是生产彩电、冰箱、空调等家电产品和小轿车的核心原材料。由于都在钢铁保障措施控制之列，都得加收20%左右的关税。这也对国内薄钢板生产企业的发展提供了机遇。
　  （二）、现有市场状况
　  据国家冶金局规划发展司统计，近几年，我国薄板带的消费量占钢材消费总量的比例为35％-40％，很大一部分是依赖进口。2006年，我国粗钢产量为4.188亿吨，钢材表观消费量4.7亿吨（其中进口量为1888万吨），在钢铁产量中，各类薄板材占12％左右，达5000万吨，且生产量和需求量呈上升趋势。钢材薄板类产品的高技术含量特征决定了其包装市场的特殊性。钢材薄板按包装形态可大致分为卷板和平板，它们的共同特点是单位质量大、防锈、防腐要求高，体现在其包装上的要求是包装材料有很高的抗冲击力强度和韧性，有很好的防渗透力，包装尽量保持很好的气密性。当然，成本和外观及是否环保也是厂家和商家必须考虑的因素。综上所述，采用防锈纸包装，只要解决了技术上的难题，不啻为一种理想的包装方式。此外，该项目生产的防锈纸无毒，有利于包装工人的身心健康，是一种环保产品。我国2006年关键薄板材的生产情况如下： 
　  我国关键薄板材生产情况表 
　  单位：万吨 
　  合计 主 要 厂 家 备 注
　  冷轧薄板 3698 宝钢、武钢冷轧、鞍钢、攀钢、本钢、无锡、长江薄板、昆钢、重庆东源、华菱涟钢 在产858，
　  在建140
　  不锈钢 1356 太钢、宁波宝新、张家港薄项、上海克虏伯、大连克虏伯、上钢一厂 在产156，
　  在建100
　  彩板 103 武钢、宝钢、张家港嘉诚彩板厂、海尔彩板厂（合肥）、天津南辰薄板、上海冠景 在产46，
　  在建7
　  镀锌板 1411 武钢、宝钢、攀钢、广东南方、佛山南方、张家港蒲项、本钢、昆钢、重庆东源、华菱涟钢
　  镀锌板 1411 武钢、宝钢、攀钢、广东南方、佛山南方、张家港蒲项、本钢、昆钢、重庆东源、华菱涟钢
　  镀锡板 215 海南海宇、武钢、上钢十帮、沈阳申宜、沈阳红日
　  硅 钢 90 武钢、太钢、鞍钢、热轧硅钢片、宝钢
　  合 计 6873
　  
　  （三）、本项目市场预测及市场前景
　  1、建筑业钢材需求将会持续增长
　  目前比较流行的看法是：由于国债对基础建设投资的拉动将逐步淡出，房地产业已经出现了泡沫，随着宏观经济政策的调整，建筑业对钢材的消费减少，钢材将出现过剩。理论上讲，中央财政每年1500亿的国债投资规模可拉动1万亿左右的总投资，从而保证7%-8%的增长速度。但并不能说没有中央财政的拉动后，国民经济就不再增长。中央政府减少基础建设投资规模，不等于省市地方财政、民营、外资、个人等其他投资方也减少投资规模，相反随着国家连续在基础设施方面的投入，使许多地方投资条件有很大改善，投资主体的风险减少。因此，今后中央财政退出投资主体并不意味着全社会的投资将萎缩，而是投资结构向可持续发展方向转变的标志。在钢材资源比较丰富的条件下，如果鼓励发展钢结构产业多消耗钢材，即使总建筑面积减少，年钢材消费量还会有较大的增长空间。
　  短期经济发展过程中钢材消费不会急剧变化从短期平衡角度看，宏观经济结构、微观经济结构、技术装备和手段、产品类型和市场消费能力等不会发生急剧的调整，所以钢材消费也不可能突然停止增长或急剧下降。近年来钢材消费量保持每年增长2800万吨以上的水平。如果经济结构和发展模式不出现大的波动，这个增长速度将维持相当一段时间。即使钢材消费增长回落到7%的水平，2006年钢材表观消费总量已经达到4.7亿吨水平，2010年的钢材表观消费总量有可能超过6亿吨。
　  2、薄板材需求稳步增长
　  据国家统计局数据，2006年，我国粗钢产量为4.188亿吨，在钢铁产量中，各类薄板材占12％左右，我国2006年薄板材产量达5000万吨，据当时有关专家预测，今后几年薄板材将以14％的年增长幅度递增，至2007年，薄板材产量将达5700万吨，如全部采用该项目产品包装，按每吨薄板材需该项目产品0.4公斤计算，其包装费金额高达3.2亿元以上。我公司的调查结果与此预测数据相吻合。如此后几年，薄板材产量增度幅度不变，对薄板材包装用塑料市场的预测（按现行价）如下表。
　  钢材薄板包装用塑料市场预测表
　  年 份 
　  项 目 2006年 2007年 2008年 2009年
　  薄板材产量(万吨) 5000 5700 6500 7400
　  薄板材增长率（％） 14 14 14 14
　  包装增长率（％） 10 10 10 10
　  包装费用需求量（亿元） 18 20 23 26
　  公司目前占市场容量的比例（％） 7.0 9.0 11 12
　  薄板包装市场包装费用(亿元) 2.8 3.2 3.6 4.1
　  对冶金行业生产的高附加值薄钢板的包装进行的初步调查表明，已拥有薄钢板卷板、平板包装实用新型专利和发明专利且批量生产的厂家，全国仅有我们一家，供应能力不足。从某种意义上讲，还是一片有待开发的市场。因此，本项目的市场前景异常广阔。
　  七、项目产品市场需求程度和目标市场:
　  该项目产品主要用于冶金行业生产的高附加值薄钢板（如：镀锌板、镀锡板、硅钢片、彩涂板等）的防锈防护包装，这些高附加值薄钢板基材都是冷扎薄板，并都需要气相防锈纸进行防锈防护包装，据国家统计局数据，2006年，我国粗钢产量为4.188亿吨，在钢铁产量中，各类薄板材占12％左右，我国2006年薄板材产量达5000万吨，据当时有关专家预测，今后几年薄板材将以14％的年增长幅度递增，至2007年，薄板材产量达5700万吨，如全部采用该项目产品包装，按每吨薄板材需该项目产品0.4公斤计算，其包装费金额高达3.2亿元以上，以后每年不断递增，所以该项目市场前景广阔。
　  我公司的目标市场主要是国内生产高附加值薄钢板的大中型钢铁企业，如：太钢、鞍钢、唐钢等这些客户都与我公司建立了稳定的供货关系，其分析如下：
　  1、太原钢铁（集团）有限公司：宝钢集团有限公司已和太钢签署了战略合作框架协议，不过这一协议主要是为了共同应对不锈钢市场的全球化竞争，考虑到太钢的特殊性，其还不会进入到资本层面上。随着太钢不锈钢项目的投产，太钢今年产能将达到700万吨（300万吨不锈钢），同时其还准备在投资200亿在山西的吕梁地区建设一个500万吨的大型钢铁企业，现正与国资委进行沟通工作中。
　  2、鞍本集团：是2005年8月16日挂牌成立的，是国内两大钢铁企业鞍钢集团、本钢集团走出了联合重组的第一步，这是一个控制全国四分之一铁矿石资源的巨头型企业。虽然目前双方因利益问题还没有走到资本层面上的联合，真正的联合之路还很长，但这是历史之趋势，国家之战略，所以未来实现彻底合并是必然的。目前本钢产能在800万吨，目前正在推进三热轧工程，预计2010年可达到1200万吨；而鞍钢随着新区和老区改造项目陆续投产，2010年产能将达到1800万吨。此外，2006年5月17日，鞍钢投资226亿的营口500万吨项目（实际是800万吨）获得国家正式批准，一期将在2008年建成。另外，鞍钢还很有可能兼并正向400万吨扩建的凌钢。由此可见，鞍本集团到2010年有可能在东北地区形成4000万吨的生产规模。
　  3、新唐钢集团：是在河北省政府推动下，2006年2月28日，由于唐钢、宣钢、承钢三大钢铁集团合三为一，挂牌成立的河北唐钢集团，产能达到2000万吨，而随着唐钢中厚板项目、承钢和宣钢的扩建项目投产后，未来几年唐钢集团产能将达到2500万吨以上。
　  
　  第三部分：成果内涵和具体做法
　  一、项目产品用途：本项目产品主要用于气相防锈纸上。本品通过涂布在中性防锈原纸上，烘干后制成黑色金属用气相防锈纸，该防锈纸主要用于高附加值薄钢板（包括冷轧板、镀锌板、镀锡板、硅钢片、彩涂板等）的防锈防护包装。
　  本项目产品与传统、国内外同类产品进行比较，具有高效、环保、低成本的优势。
　  二、项目产品的研发、生产策略：
　  1、研发策略：运用现有的专利技术自主研发，同时聘请外部专家、教授进一步开发延伸系列产品，以加快进度，节省资金，减少资金占用，让该项目系列产品早日产生效益；
　  2、生产策略：该项目属自主创新技术，由公司技术人员在配制基地自行复配后，交给生产车间生产出薄钢板防锈防护用产品，在生产车间采用定额管理机制，提高产品成品率，降低生产成本，确保生产任务的及时完成；
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