一种聚乙烯组合物及其制备方法和制品的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种聚乙烯组合物及其制备方法和制品，所述聚乙烯组合物含有聚乙烯、氯化聚乙烯、三氧化二锑、交联剂和交联助剂，相对于100重量份的所述聚乙烯，氯化聚乙烯的含量为8-30重量份，三氧化二锑的含量为5-12重量份，交联剂的含量为0.03-5重量份，交联助剂的含量为0.03-4重量份。所述聚乙烯组合物的制备方法，该方法包括：(1)将氯化聚乙烯、三氧化二锑以及任选的十溴化乙烷和任选的复合稳定剂熔融共混；(2)将聚乙烯与交联加工母料熔融共混；以及(3)将步骤(1)得到的混合物与步骤(2)得到的交联聚乙烯组合物熔融共混。本发明提供的聚乙烯组合物能保持高阻燃性的同时，明显提高其抗冲击性能、弯曲模量和耐高温性能。
【专利说明】-种聚乙婦组合物及其制备方法和制品
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚己帰组合物，该聚己帰组合物的制备方法，由该方法制备的聚 己帰组合物，W及由该聚己帰组合物制备的制品。
【背景技术】
[000引交联聚己帰具有网状结构而呈热固性，大大提高了聚己帰分子的初性、刚性、耐磨 性、低温初性和耐高温蠕变性能，因而被工业界广泛应用于生产高附加产品。交联聚己帰的 阻燃性能虽比线形聚己帰略有改善，但仍然不能满足某些特定产品的使用，极大地限制了 交联聚己帰新产品的开发和应用。
[0003] 改善聚己帰的阻燃性能通常要添加一定量的无机阻燃剂，但无论是有团阻燃剂还 是无团阻燃剂，都极其容易造成高分子材料力学性能的大幅度降低。该主要是由于要使 聚己帰达到阻燃效果需添加较高的无机阻燃剂，但无机阻燃剂与聚己帰的相容性不好造 成的。数年来，有众多科研工作者针对该一技术问题进行努力，但仍没有找到非常有效的 方法。CN201210296984. 3公开了一种阻燃聚己帰组合物，其中聚己帰100份，复合阻燃剂 50-70份，其中复合阻燃剂由氨氧化镇、磯酸H (2-氯丙基）醋、季戊四醇和六漠环十二焼 组成，其阻燃效果能达到FV-0,但没有给出力学性能结果。CN201310307197. 9公开了一种 阻燃的聚己帰电缆料组合物，组合物组成为；聚己帰树脂14-19份；接枝的聚己帰树脂3-6 份；聚己帰与醋酸己帰共聚树脂11-16份；填料50-65份；抗氧剂0. 3-0. 7份；表面改性剂 1.2-1. 8份，其阻燃效果能达到V-0,但冲击力学性能没有给出结果。事实上，大量无机填料 的添加很难保证聚己帰树脂的冲击力学性能不被明显降低，因此此类阻燃聚己帰组合物很 难满足高抗冲高模量产品的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了克服现有的用于改善聚己帰组合物的阻燃性能的方法不能 保证聚己帰组合物的力学性能的缺陷，提供一种新的聚己帰组合物及其制备方法和制品。
[0005] 根据本发明的第一个方面，提供了一种聚己帰组合物，其中，该组合物含有聚己 帰、氯化聚己帰、H氧化二键、交联剂和交联助剂，其中，相对于100重量份的所述聚己帰， 所述氯化聚己帰的含量为8-30重量份，所述H氧化二键的含量为5-12重量份，所述交联剂 的含量为0. 03-5重量份，所述交联助剂的含量为0. 03-4重量份。。
[0006] 根据本发明的第二个方面，提供了上述聚己帰组合物的制备方法，该方法包括W 下步骤：
[0007] (1)将氯化聚己帰、H氧化二键W及任选的十漠化己焼和任选的复合稳定剂烙融 共混，得到混合物A ;
[0008] (2)将聚己帰与交联加工母料烙融共混，得到交联聚己帰组合物B ;
[000引 做将步骤（1)得到的所述混合物A与步骤（2)得到的所述交联聚己帰组合物B 烙融共混；
[0010] 其中，所述交联加工母料含有聚己帰、交联剂和交联助剂。
[0011] 根据本发明的第H个方面，提供了上述聚己帰组合物的另一种制备方法，该方 法包括将所述聚己帰组合物各组分在高速混料机内低温混料后，将其在双螺杆挤出机内 140-15(TC烙融共混。
[0012] 根据本发明的第四个方面，提供了由上述方法制备的聚己帰组合物。
[0013] 根据本发明的第五个方面，提供了由上述聚己帰组合物制得的制品。
[0014] 在本发明提供的聚己帰组合物中，通过在交联聚己帰基体中引入少量氯化聚己帰 不仅可W有效协同键类阻燃剂，还可W有效改善阻燃聚合物因添加阻燃剂而造成的低冲击 性能，同时交联聚己帰的H维网状结构可W有效地协助阻燃和减少燃烧滴落，并提供优异 的耐高温和高模量使用性能。具体地，与已有的交联聚己帰组合物比，本发明提供的所述聚 己帰组合物的阻燃性能有明显提高，同时保持较高的冲击性能、弯曲模量和耐高温性能。
[0015] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是对比例4与实施例3制备的样品在高温处理前后的形貌变化的对比照片。
【具体实施方式】
[0017] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0018] 根据本发明的第一个方面，提供了一种聚己帰组合物，其中，该组合物含有聚己 帰、氯化聚己帰、H氧化二键、交联剂和交联助剂，其中，相对于100重量份的所述聚己帰， 所述氯化聚己帰的含量为8-30重量份，所述H氧化二键的含量为5-12重量份，所述交联剂 的含量为0. 03-5重量份，所述交联助剂的含量为0. 03-4重量份。优选地，在上述组合物中， 相对于100重量份的所述聚己帰，所述交联剂的含量为0. 03-1. 25重量份，所述交联助剂的 含量为0. 03-2重量份。
[0019] 在所述聚己帰组合物中，其中，所述聚己帰的密度大于〇.935g/cm3,优选大于 0. 945g/cm3,更优选为 0. 955-0. 965g/cm3。
[0020] 在本发明中，优选地，所述聚己帰和氯化聚己帰的重量比为3.5-12.5 ;1，更优选 为 5-10 ; 1。
[0021] 在本发明中，优选地，所述氯化聚己帰和H氧化二键的重量比为1. 5-7 ;1，更优选 为 2-6 ;1。
[0022] 在本发明所述的聚己帰组合物，优选地，所述交联剂选自2, 5-二甲基-2, 5-二叔 下基过氧基-3-己快、过氧化二异丙苯、过氧化叔下基异丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-二（叔下 基过氧基）己焼、3, 3, 5, 7, 7-五甲基-1，2, 4-H氧庚环和1，4-双叔下基过氧化异丙基苯中 的一种或多种。
[0023] 在本发明所述的聚己帰组合物，优选地，所述交联助剂选自帰丙基类有机化合物， 优选为H帰丙基氯脈酸醋、H帰丙基异氯脈酸醋、H轻甲基丙焼H甲基丙帰酸醋和H轻甲 基丙焼H丙帰酸醋中的一种或多种。
[0024] 在上述聚己帰组合物，其中，所述氯化聚己帰中的氯含量可W为20重量％ W上， 优选为30重量％ ^上，更优选为35-40重量％。
[0025] 在所述聚己帰组合物中，所述交联聚己帰的交联度可W大于40%，优选大于 60%，更优选为65-70。
[0026] 根据本发明的一种优选实施方式，为使所述聚己帰组合物表现出更优的阻燃性能 和冲击力学性能，优选地，所述聚己帰组合物还可W含有十漠化己焼。更优选地，相对于100 重量份的所述交联聚己帰，所述十漠化己焼的含量为0. 1-20重量份，优选为2-10重量份。 所述十漠化己焼作为阻燃协效剂，用于协助阻燃。所述十漠化己焼可W为十漠化二苯己焼、 十漠二苯離、四漠双酷A和六漠环十二焼中的一种或多种。
[0027] 在本发明中，所述聚己帰组合物还可W含有复合稳定剂。更优选地，相对于100 重量份的所述交联聚己帰，所述复合稳定剂的含量为0. 1-2重量份，优选为0. 2-1. 2重量 份。所述复合稳定剂可W为本领域常规的复合稳定剂，用于提高由所述聚己帰组合物制备 的制品的稳定性和长期耐老化性能。所述复合稳定剂可W为市售产品，具体地，例如可W为 Irganox 1010、Irganox 168 等。
[0028] 在本发明中，所述聚己帰组合物还可W含有本领域常规使用的其他添加剂W进一 步改善所述聚己帰组合物的性能。所述其他添加剂可W为UV添加剂、颜料和加工助剂等。 所述UV添加剂用于提高由所述聚己帰组合物制备的制品的耐老化性能。所述UV添加剂可 W为市售产品，具体地，例如可W为UV944、UV531等。所述颜料可W用于改善由所述聚己帰 组合物制备的制品的外观，适用于本发明的颜料可W为市售的耐高温抗氧化颜料产品。所 述加工助剂可W用于改善加工性能，例如可W为常规的脱模剂、润滑剂、爽滑剂等。在所述 聚己帰组合物中，相对于100重量份的交联聚己帰，所述其他添加剂的含量可W为0-10重 量份，优选为0. 01-5重量份。
[0029] 根据本发明的第二个方面，提供了上述聚己帰组合物的制备方法，该方法包括W 下步骤：
[0030] (1)将氯化聚己帰、H氧化二键W及任选的十漠化己焼和任选的复合稳定剂烙融 共混，得到混合物A ;
[0031] (2)将聚己帰与交联加工母料烙融共混，得到交联聚己帰组合物B ;
[003引 做将步骤（1)得到的所述混合物A与步骤（2)得到的所述交联聚己帰组合物B 烙融共混；
[0033] 其中，所述交联加工母料含有聚己帰、交联剂和交联助剂。
[0034] 在上述制备方法中，优选地，在步骤（2)中，相对于100重量份的所述聚己帰，所 述交联加工母料的用量为10-25重量份；所述交联加工母料由9. 9-24. 5重量份的聚己帰、 0. 05-1. 25重量份的交联剂和0. 05-2. 0重量份的交联助剂烙融共混、造粒制备而成。
[0035] 优选地，步骤（1)和步骤（3)的烙融共混过程均在双螺杆挤出机中实施。
[0036] 优选地，步骤（1)至步骤（3)的烙融共混过程的操作温度范围均为140-15(TC。
[0037] 根据本发明的第H个方面，提供了上述聚己帰组合物的另一种制备方法，该方法 包括可将所述聚己帰组合物各组分在高速混料机内低温混料后，将其在双螺杆挤出机内 140-150 C烙融共混。
[0038] 根据本发明的第四个方面，提供了由上述所列方法制备的聚己帰组合物。
[0039] 优选地，所述组合物的缺口冲击强度大于36kJ/m2,弯曲模量大于SOOMPa,氧指数 大于23%。
[0040] 根据本发明的第五个方面，提供了由上述聚己帰组合物制备的制品。该制品可用 滚塑、模压、注塑等的一种或几种成型工艺制备，特别适合高抗冲、高模量、高耐温蠕变和阻 燃的高端聚己帰产品的应用，如军用箱、汽车用油箱、化学品储罐等。
[0041] 本发明的优点与效果包括：
[0042] (a)相对于普通的交联聚己帰，本发明的聚己帰组合物具有优异的阻燃性能，其氧 指数提高量大于15%，第一滴烙滴时间增加量大于200% ;
[0043] 化）相对于普通交联聚己帰添加阻燃剂，本发明的聚己帰组合物具有优异的力学 性能，其冲击性能可提高量大于150% ;
[0044] (C)相对于普通阻燃聚己帰，本发明的聚己帰组合物的冲击性能可提高量大于 250%，耐温性能明显提高，在20(TC、载荷0. 17MPa下的热拉伸形变量小于15%。
[0045] W下通过实施例对本发明作进一步说明。
[0046] W下实施例和对比例中所涉及的相关性能参数的测试方法如下：
[0047] (1)冲击性能测试方法
[004引取称量好的组合物粒料用IOOmmX 120mmX 4mm模具压片制样，并截取 10mmX80mmX4mm样品，在样品中部打一 2mm深▽型缺口，然后在测试房间放置24小时后， 使用CEAST冲击实验机依据IS0-180方法进行测试。
[0049] (2)弯曲模量测试方法
[0050] 取称量好的组合物粒料用IOOmmX 120mmX4mm模具压片，并截取 10mmX80mmX4mm样品，然后在测试房间放置24小时后，使用Instron5965型试验机依据 ASTM-D 790方法进行测试，取程序段0. 005-0. 0025mm/mm的弹性模量值为组合物材料的弯 曲模量。
[0051] (3)氧指数测试方法
[0052] 取称量好的组合物粒料用IOOmmX 120mmX4mm模具压片，并截取 10mmX80mmX4mm样品，然后在测试房间放置24小时后，使用南京市江宁区分析仪器厂生 产的JF-3在室温无风条件下依据GB/T 2406-1993进行测试。
[0053] (4)垂直燃烧测试方法
[0054] 使取称量好的组合物粒料用IOOmmX 120mmX4mm模具压片，并截取 10mmX80mmX4mm样品，然后在测试房间放置24小时后，用南京市江宁区分析仪器厂生产 的CZF-3按照化94标准进行测试，记录第一滴烙滴的时间。
[0055] (5)高温形变测试方法
[0056] 取称量好的组合物粒料用IOOmmX 120mmX 4mm模具压片并截取IOmmX 40mmX 4mm 样品，将制好的样品用相机记录高温处理前的样品形貌A,然后置放在20(TC恒温烘箱内加 热25分钟，取出后用相机记录高温处理后的样品形貌B，对比处理前后的样品变化。
[0057] (6)热拉伸应变
[0058] 取称量好的组合物粒料用IOOmmX 120mmX 1. 5mm模具压片并截取 10mmX40mmX 1. 5mm样品，记录样品的长度为L。。将制好的样品放在20(TC恒温烘箱内在 256g摄码作用25分钟，冷却至室温时记录此时样品的长度为L。依据下面公式计算热拉伸 应变S。
[0059] S(% )=江-L〇)/L〇X100%
[0060] (7)交联度测试
[0061] 制品交联度的测试测定依据ASTM-D2765采用测定二甲苯不溶物含量得到。取一 定量的聚己帰树脂碎屑，包于120目的铜网内，放入带有回流装置的锥形瓶中，W二甲苯为 溶剂，沸腾回流至少24小时后，干燥至恒重，计算不溶物的含量并减去无机添加剂的质量 百分数，即为凝胶含量。
[0062] 在W下实施例和对比例中，聚己帰DMDA8007(英文缩写为皿阳）购自神华包头， 烙融指数为8g/10min (测试标准ASTM D-1238，19(TC，2. 1化g)，密度为0. 963g/cm3 (测试 标准；ASTM D-1505);氯化聚己帰（CP巧购于潍坊高信化工有限公司，其氯含量大于30重 量％，邵氏硬度大于65% ;H氧化二键购自于锡矿山闪星键矿有限责任公司，其纯度大于 90% ;十漠二苯己焼购于化ensure公司，其漠含量大于等于80%，其它化学试剂均购于国 药集团化学试剂有限公司。
[0063] W下实施例和对比例中所用的交联加工母料通过W下方法制备：
[0064] 将IOOOg高密度聚己帰DMDA8007、65g过氧化物交联剂2, 5-二甲基-2, 5-二（叔 下过氧基）已焼，与IOOg交联助剂H帰丙基异氯脈酸醋通过高速揽拌机进行揽拌5分钟至 混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备成可交联加工母料。其中， 所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为18/1，螺杆的转速为100转/分，螺杆挤出时的共混温度 为 150〇C。
[0065] W下实施例和对比例中所述的阻燃剂为十漠二苯己焼和H氧化二键，稳定剂为 Irganox 1010和Irganox 168,相对于100重量份的聚己帰，所述稳定剂的用量为0.3重量 份，且 Irganox 1010 与 Irganox 168 的重量比为 1 ;1。
[006引对比例1
[0067] 将600g高密度聚己帰DMDA8007与IOOg交联加工母料通过高速揽拌机进行揽拌 5分钟至混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备成可交联聚己帰组 合物。其中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为18/1，螺杆的转速为100转/分，螺杆挤出 时的共混温度为15(TC。所制得的交联聚己帰组合物的交联度、冲击性能、弯曲模量和阻燃 性能测试结果见表1。
[0068] 对比例2将对比例1的原料配方换成600g高密度聚己帰DMDA8007与IOOg交联加 工母料和70g氯化聚己帰的混合物。加工过程是：将600g高密度聚己帰DMDA8007与IOOg 交联加工母料通过高速揽拌机进行揽拌5分钟至混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出 机烙融共混、造粒制备成可交联聚己帰组合物，然后将7〇g氯化聚己帰与可交联聚己帰组 合物在15CTC下采用螺杆长径比为18/1的双螺杆挤出机在100转/分下烙融混合均匀，制 备阻燃交联聚己帰组合物。所制得的交联聚己帰组合物的交联度、冲击性能、弯曲模量和阻 燃性能测试结果见表1。
[006引 对比例3
[0070] 将对比例1的原料配方换成600g高密度聚己帰DMDA8007，IOOg交联加工母 料，7〇g十漠二苯己焼和35g H氧化二键的混合物。加工过程是：将600g高密度聚己帰 DMDA8007与IOOg交联加工母料通过高速揽拌机进行揽拌5分钟至混合均匀，然后通过低剪 切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备成可交联聚己帰组合物，然后将7〇g十漠二苯己焼 和35gH氧化二键的混合物与可交联聚己帰组合物在15(TC下采用螺杆长径比为18/1的双 螺杆挤出机在100转/分下烙融混合均匀，制备阻燃交联聚己帰组合物。所制得的交联聚 己帰组合物的交联度、冲击性能、弯曲模量和阻燃性能测试结果见表1。
[00川 实施例1
[0072] 将对比例1的原料配方换成600g高密度聚己帰DMDA8007, IOOg交联加工母料， 70g氯化聚己帰，70g十漠二苯己焼和35g H氧化二键的混合物。具体加工过程是；将70g 氯化聚己帰，70g十漠二苯己焼和35g H氧化二键的混合物通过高速揽拌机进行揽拌5分钟 至混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备成氯化聚己帰与阻燃剂、 稳定剂的混合物，然后将600g高密度聚己帰DMDA8007与IOOg交联加工母料通过高速揽拌 机进行揽拌5分钟至混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备成可 交联聚己帰组合物，最后将氯化聚己帰与阻燃剂、稳定剂的混合物和可交联聚己帰组合物 在15CTC下采用螺杆长径比为18/1的双螺杆挤出机在100转/分下烙融混合均匀，制备阻 燃交联聚己帰组合物。所制得的交联聚己帰组合物的交联度、冲击性能、弯曲模量和阻燃性 能测试结果见表1。
[007引 实施例2
[0074] 将对比例1的原料配方换成600g高密度聚己帰DMDA8007, IOOg交联加工母料， 70g氯化聚己帰，35g十漠二苯己焼和17. 5gH氧化二键的混合物。具体加工过程是；将70g 氯化聚己帰，35g十漠二苯己焼和17. 5g H氧化二键的混合物通过高速揽拌机进行揽拌5分 钟至混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备成氯化聚己帰与阻燃 齐U、稳定剂的混合物，然后将600g高密度聚己帰DMDA8007与IOOg交联加工母料通过高速 揽拌机进行揽拌5分钟至混合均匀，然后通过低剪切的双螺杆挤出机烙融共混、造粒制备 成可交联聚己帰组合物，最后将氯化聚己帰与阻燃剂、稳定剂的混合物和可交联聚己帰组 合物在15CTC下采用螺杆长径比为18/1的双螺杆挤出机在100转/分烙融混合均匀，制备 阻燃交联聚己帰组合物。所制备的交联聚己帰组合物的交联度、冲击性能、弯曲模量和阻燃 性能测试结果见表1。
[00巧]表1
[0076]
【权利要求】
1. 一种聚乙烯组合物，该组合物含有聚乙烯、氯化聚乙烯、三氧化二锑、交联剂和交联 助剂，其中，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述氯化聚乙烯的含量为8-30重量份，所述 三氧化二锑的含量为5-12重量份，所述交联剂的含量为0. 03-5重量份，所述交联助剂的含 量为0. 03_4重量份。
2. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚乙烯的密度大于0. 935g/cm3。
3. 根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述聚乙烯和氯化聚乙烯的重量比为 3. 5-12. 5 :1 〇
4. 根据权利要求1所述的组合物，其中，氯化聚乙烯和三氧化二锑的重量比为1. 5-7 : 1〇
5. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述交联剂选自2, 5-二甲基-2, 5-二叔丁基 过氧基-3-己炔、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基过 氧基）己烷、3, 3, 5, 7, 7-五甲基-1，2, 4-三氧庚环和1，4-双叔丁基过氧化异丙基苯中的一 种或多种。
6. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述交联助剂选自烯丙基类有机化合物，优选 为三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙 烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
7. 根据权利要求1、3或4中所述的组合物，其中，所述氯化聚乙烯中的氯含量为20重 量％以上。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中，所述聚乙烯组合物还含有十溴化 乙烷，且相对于100重量份的所述聚乙烯，所述十溴化乙烷的含量为0. 1-20重量份。
9. 根据权利要求8所述的组合物，其中，所述十溴化乙烷为十溴化二苯乙烷、十溴二苯 醚、四溴双酚A和六溴环十二烷中的一种或多种。
10. 权利要求1-9中任一项所述的聚乙烯组合物的制备方法，该方法包括以下步骤： (1) 将氯化聚乙烯、三氧化二锑以及任选的十溴化乙烷和任选的复合稳定剂熔融共混， 得到混合物A ; (2) 将聚乙烯与交联加工母料熔融共混，得到交联聚乙烯组合物B ; (3) 将步骤（1)得到的所述混合物A与步骤（2)得到的所述交联聚乙烯组合物B熔融 共混； 其中，所述交联加工母料含有聚乙烯、交联剂和交联助剂。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，在步骤（2)中，相对于100重量份的所述聚乙 烯，所述交联加工母料的用量为10-25重量份；所述交联加工母料由9. 9-24. 5重量份的聚 乙烯、0. 05-1. 25重量份的交联剂和0. 05-2. 0重量份的交联助剂熔融共混、造粒制备而成。
12. 根据权利要求1-9中任一项所述的聚乙烯组合物的制备方法，该方法包括将所述 聚乙烯组合物各组分在高速混料机内低温混料后，将其在双螺杆挤出机内140-150°C熔融 共混。
13. 由权利要求10-12中任一项所述的方法制备的聚乙烯组合物。
14. 根据权利要求1-9和13中任一项所述的组合物，其中，所述组合物的缺口冲击强度 大于36kJ/m2,弯曲模量大于800MPa，氧指数大于23%。
15. 根据权利要求1-9和13中任一项所述的聚乙烯组合物制得的制品。
【文档编号】C08K3/22GK104356467SQ201410578465
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】陈学连, 梁文斌, 赖世燿 申请人:神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所