在实施“国家863”计划中,材料科学家研制出一种高分子聚合物是什么材料,它的某些性能优 于制造飞机的铝合金

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2014年中考物理分类汇编复习题 八上 声光透镜物态变化
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内容提示:。2014届北京中考物理初三寒假串讲。——机械运动、声、光、物态变化、质量与密度。 。
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官方公共微信在实施“国家863”计划中,材料科学家研制出一种高分子聚合材料,_百度知道
在实施“国家863”计划中,材料科学家研制出一种高分子聚合材料,
实施“国家863”计划中,材料科学家研制出一种高分子聚合材料,取一小块这种材料的样品放人盛满水的烧杯中。它的密度介于酒精和水之间,应用前景十分广阔,已知酒精的密度为0.8g/cm , 静止后溢出了80g酒精,静止后溢出了90g水,将其放入盛满酒精的烧杯中,它的某些性能优于制造飞机的铝合金
提问者采纳
度介于酒精和水之间表示密度比水低,表示材料质量90g溢出80g酒精.9g/0.表示材料体积为80&#47,酒精密度为0.溢出90g水;cm^3.8g/100=0,故在水中漂浮.8=100cm^3所以材料密度是90&#47,在酒精中沉没
你就不能自己想想吗?这网上都有
你就不能自己看看吗?网上都有还看不懂?
那请你说一下,为什么不能体积为90g/1g/cm3呢
您列的意思是用所排出水的质量除以水的密度?有一点请注意,还是题目给的那句话要理解好“它的密度介于酒精和水之间”,这句话的意思就告诉你,它的密度比酒精大,比水要小,所以在酒精中,他是沉没的,而在水中是他是漂浮的,既然是在水中漂浮,那么他就没有完全进入到水中,所以他的体积就不能用水的去计算,而在酒精中是沉没的,所以他排出酒精的体积就是这个物体本身的体积....不知道明白了吗?
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谢谢你的耐心解答,好详细呀
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cm^3 仅供参考.9g&#47,所以它在水中漂浮;V物=0:因该材料介于水和酒精之间;ρ酒=100cm^3所以 ρ物=m物/V
得V物=V酒排=m溢酒&#47,在酒精中下沉水中漂浮 ——没有完全浸没——F浮=G排=m溢水g=m物g
所以=m溢水=90g酒精中下沉——完全浸没 V物=V酒排有由ρ=m&#47解
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出门在外也不愁高分子材料方面科技成果(四川大学)
高分子材料方面科技成果(四川大学)
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最新合作开发项目目录
高分子材料. 7
1. & & 高效聚烯烃抗菌医用材料的制备.
2. & & 高性能聚合物共混物. 8
3. & & 高性能与功能化聚合物复合材料.
4. & & 阻燃聚合物复合材料. 9
5. & & 新型塑料蜂窝板成型技术. 9
6. & & 轻质木塑复合板成型技术. 9
7. & & 轻质木塑异型材挤出技术. 10
8. & & 生物降解高分子材料制品生产技术.
9. & & 微孔过滤板片管成型技术. 12
10. & 大中型薄壳塑料制品焊接技术. 12
11. & 热致、电致形状记忆聚烯烃材料生产技术. 13
12. & 塑料加工助剂DOP合成新工艺. 14
13. & 微纤化方法回收废弃塑料新技术. 14
14. & 导电(抗静电)泡沫塑料. 16
15. & 组合式注塑模具. 17
16. & 玄武纤维与高分子合金塑料共混改性. 18
17. & 高粘度难输送物料挤出加工装备. 19
18. & 医用抗菌、润滑聚合物涂层材料. 20
19. & 一种新型高效抗菌聚合物简介. 21
20. & 香味塑料. 22
21. & 多功能PVC地板(阻燃、抗菌、散香). 22
22. & 微胶囊复合包装塑料薄膜. 23
23. & EVA发泡鞋底材料. 24
24. & 高流动性高韧性聚丙烯材料. 24
25. & 软质PVC发泡鞋底材料. 26
26. & 七、木/塑复合材料. 26
27. & 无卤阻燃聚酰胺. 28
28. & 噁唑啉化合物改性热塑性塑料的研究. 28
29. & 废弃橡胶的常温超细粉碎和脱硫新技术. 29
30. & 新型高效无卤添加型阻燃剂. 30
31. & 聚合物分散液晶基智能玻璃. 31
32. & 建筑节能用隔热型材及节能门窗. 31
33. & 聚氯乙烯环保性热稳定剂成果介绍. 33
34. & 长期高效抗静电阻燃风筒复合材料. 36
35. & 煤业运输带材料的制备. 36
36. & 矿用PVC管材. 36
37. & 快速光固化胶粘剂(光固化无影胶). 36
38. & 丙烯酸-醋酸乙烯乳液纸塑冷贴复膜胶. 37
39. & 醇溶性塑塑复膜胶. 37
40. & 其它已工业化实施项目. 37
41. & 高性能隔声降噪复合材料. 38
42. & 特种工程塑料微粉的制备和应用. 38
43. & 废旧橡胶综合利用和及其复合材料新技术. 39
44. & 缩聚交联型无卤阻燃剂的合成. 39
45. & 聚甲醛稳定化技术及产品. 40
46. & 高强高韧聚丙烯. 40
47. & 聚合物无卤阻燃技术. 41
48. & 聚乙烯醇热塑加工新技术. 41
49. & 聚甲醛高性能化新技术. 42
50. & 聚合物超细粉体、复合粉体制备技术. 42
51. & 聚合物/二氧化钛复合光催化材料. 43
52. & 聚合物/二氧化钛复合乳液和复合光稳定材料. 44
53. & 微层共挤出技术. 45
54. & 闭孔硅橡胶泡沫及导热硅橡胶材料. 49
55. & 高效无卤素阻燃剂与阻燃材料. 52
56. & 可完全生物降解塑料. 53
57. & 废弃高分子材料清洁高效回收. 54
最新科技成果简介
一、高分子材料
1. & & 高效聚烯烃抗菌医用材料的制备
项目负责人
高分子科学与工程学院
随着人口的增加,国民经济的发展,医疗卫生条件的改善,医疗卫生用品与器械的使用量每年成数倍的速度增加,达到数十亿元的规模。例如,2003年欧洲仅医用敷料市场即达到9亿欧元,预计每年将有30%的增长率。而全球市场容量近千亿人民币,其中国内市场约50亿元。然而绝大部分医疗卫生用品处于水平较低的状况。每年国内都要使用近百万付导尿管之类外用医疗器械,然而因为细菌、病毒等感染,引起病人各类并发症,甚至危及生命。各类输血、医疗卫生器械因病菌传染、交叉感染常常成为主要导致疾
&病的原因。又例如,医疗用的手套、手术防护服等仍然沿用传统的消毒方法处理,虽然处理时是有效的,但只要环境卫生条件没有高度清洁,马上就会遭到病菌污染而带菌。
人们每天都接触各类带菌的物体,如电话、洗衣机、电脑、电器开关等,它们都会成为细菌的污染源和疾病传播源。为此,研究者们开展了各种抗菌材料及其抗菌制品的研究工作。在各种抗菌制品中,抗菌塑料由于与人们生活密切相关,近年来被广泛关注。抗菌塑料的研究工作始于20世纪80年代,近年来,日本、美国和西欧等发达国家的抗菌塑料都有很大发展。特别是日本,抗菌塑料的应用面很广,涉及到家电、食品包装、文化用品、厨房用品、汽车配件和电线电缆等许多方面,现在又将抗菌塑料应用于建筑材料和室内装饰材料中。在国内,抗菌产品行业刚刚起步,虽然对抗菌塑料的研究取得了长足的进展,但是真正用于工业化生产并不多
国际上抗菌医用制品及其材料的发展起步于20世纪80年代,代表性的国家为美国、日本和德国,发展均十分迅速。90年代起,我国的抗菌制品也进入了一个飞速发展的时期抗菌剂是一类新型的添加剂,
它在塑料、橡胶、化纤、陶瓷、涂料等领域都有广泛的应用, 它的研发和应用对减少疾病、保护人类健康具有十分重要的意义,
符合时代发展的要求。目前有机类抗菌剂虽然杀菌速度快、抑菌效果好, 但是它的耐热性极差, 高温下容易分解, 使用寿命短
将抗菌剂与高分子共混复合是制备抗菌医用材料的常用方法,其缺点是溶出性的。因而易对人体造成毒害,且持效时间短
本工作的研究特点是通过反应挤出技术,将抗菌齐聚物以化学键的形式键合到大宗树脂聚烯烃的分子链上,使树脂自身就具备抗微生物的功能。对于提高材料表面抗菌生物效果,具有十分重要的理论意义以及应用价值。具有明显的创新性,属于高分子领域先进材料开发项目的前瞻性研究项目。对抗菌剂地要求(1)对人体健康绝对无害
(2)具有良好的抗菌性能,(2)热稳定性好,(4)价格便宜
(1)反应性抗菌功能化齐聚物的分子设计和合成
① & & &
&耐高温季胺盐类抗菌剂的制备
② & & &
&双胍盐类抗菌剂的制备
③ & & &
&抗菌剂的化学结构与分子量控制
④ & & &
&抗菌剂的化学反应活性设计
(2)高效聚烯烃抗菌材料的制备与应用
① 聚烯烃抗菌材料的制备方法
② 聚烯烃抗菌材料的微观结构与力学性能
③ 聚烯烃抗菌材料的表面结构与抗菌性能
④ 聚烯烃抗菌材料的应用
2. &高性能聚合物共混物
项目负责人
高分子科学与工程学院
1) & &高效的界面大分子反应增容技术
特点:环保,工艺过程简单,适用体系广泛(PC/ABS,PA/PE,PC/PBT等体系),增容体系刚韧平衡
2) & &形态控制技术
特点:大幅提高材料刚性与韧性,工艺过程简单,适用体系广泛(PC/ABS,PA/PE,PC/PBT等体系)
3. &高性能与功能化聚合物复合材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
1)纳米复合材料的分散技术
特点:低剪切分散,设备简单,到达纳米级分布,改善力学性能,低逾渗导电
2)低收缩率聚丙烯
特点:利用无机粒子填充作用和成核剂控制晶体结构,大幅降低聚丙烯成型收缩率
3)高刚性低翘曲复合材料
特点:主要针对PET、PBT、PA体系,强度高,流动性好,成型翘曲变形小,适用于高精度电子产品
4. &阻燃聚合物复合材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
1)适用于PP的新型无卤阻燃体系
特点:无卤素,低添加量,力学性能优良,加工热稳定性好
2)常规卤素阻燃剂的微胶囊包覆技术
特点:提高初始热分解温度,降低阻燃剂用量,降低卤素释放量,阻燃效率高
3)新型膨胀型阻燃剂的微胶囊包覆技术
特点:提高初始热分解温度,环保,阻燃效率高,提高阻燃剂与聚合物相容性,力学性能优良,阻燃剂耐水性好
5. &新型塑料蜂窝板成型技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
新型塑料蜂窝板是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等通用塑料为原料,制成的具有蜂窝纸板刚度、抗压和抗弯性的环保性材料。其成本与蜂窝纸板成本相近。由于新型塑料蜂窝板防潮、防霉,可制成包装箱、托盘,因此是取代木制品和蜂窝纸板理想的包装材料。由于新型塑料蜂窝板可反复回收利用,因此它是一种节省资源、保护生态环境、成本低廉的新型绿色包装材料,具有很大的应用前景。新型塑料蜂窝板成型技术是专利技术,包括成型装备与模具设计、制品结构设计、配方及加工工艺控制技术。
6. &轻质木塑复合板成型技术
轻质木塑复合板是以聚烯烃、聚氯乙烯、苯乙烯系等热塑性塑料为基体,添加30%-50%木屑或农作物纤维及适当的添加剂,用压制方法制成的密度为0.9-0.6g/m3的耐水、耐霉菌、具有木材加工性和外观的材料。适用于作为周转箱、托盘、路板、隔板、货架、货柜、室内外隔板、家具板等材料。轻质木塑复合板材厚度1-20mm,最大成型面积1m&2m。轻质木塑复合板成型技术是专利技术,包括成型装备与模具设计、原料配方及加工工艺控制技术。
7. &轻质木塑异型材挤出技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
轻质木塑异型材挤出技术包括轻质木塑复合材料粒料配方、挤出生产线设备设计和挤出工艺技术。该技术生产的制品主要有片材、板材、异型材。这类制品是以聚烯烃、聚氯乙烯、苯乙烯系等热塑性塑料为基体,添加30%-50%木屑或农作物纤维及适当的添加剂,用挤出成型方法制成的密度为0.9-0.6g/m3的耐水、耐霉菌、具有木材加工性和外观的材料,适用于代替木材和塑料,作为周转箱、托盘、路板、隔板、货架、货柜、室内外隔板、装饰件、家具、桌椅、庭院围栏、装饰门窗等材料。
8. &生物降解高分子材料制品生产技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
生物降解高分子材料制品生产技术主要包括聚乳酸等聚酯型生物降解高分子材料、热塑性淀粉及其共混物成型加工技术,成型制品包括以PLA、PBS、PHA或热塑性淀粉为基体,辅以添加剂的薄膜、板材、容器、注射零部件。这类产品的特点为:在一定的堆肥条件下,制品发生完全降解,转化成CO2和H2O及可用于种植的肥料。产品的力学性能和特殊使用性可通过配方进行调节。
9. &微孔过滤板片管成型技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
开孔型微孔滤芯板片、膜和管是指具有无数的孔径为0.01~10&m,孔与孔之间相互连通的以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂等为基体制成的轻质塑料制品。这类制品广泛应用于电池、环保、化工、水处理、气体过滤、固液分离、建筑、交通运输、包装、家电、医疗器械等领域。这些制品生产方法拥有发明专利权。
& &大中型薄壳塑料制品焊接技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
大中型薄壳塑料制品焊接技术是专门针对大中型塑料板面(桌面、座椅、壳体、箱体等)进行封端和连接焊接技术,其中包括材料改性、焊接装备、焊接工艺优化诸方面,该焊接技术适用于PVC、PE、PP、PMMA、PA、POM、PS、ABS、PC等塑料(见图)。其焊接特点为:①焊接强度为塑料本体强度;②焊接外表面质量与焊接前完全相同,即不影响焊件原有的表面花纹;③焊接工效高,焊件受热受压时间短;④不需要辅助助剂,节能、环保、焊件便于回收利用。
& &热致、电致形状记忆聚烯烃材料生产技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
新型热致、电致形状记忆聚烯烃材料是以聚烯烃材料为基体,经特殊加工工艺制备而成。该材料能在90~100℃下或通100V以上的直流(或交流)电压,使常温(或高温)下的形变回复到近乎原来的形状,回复速度10-30s,回复率80-92%,固定率82-96%。并且这种记忆特性经多次反复后,不衰减。材料的力学性能与聚乙烯相近(图3)。
新型热致、电致形状记忆聚烯烃材料生产技术可根据制品形状记忆性要求,通过配方和加工工艺的调节,生产专用料。
& &塑料加工助剂DOP合成新工艺
项目负责人
高分子科学与工程学院
塑料助剂DOP的所有生产技术均是从苯酐、和辛醇出发经过酯化反应、脱醇、精制得到产品。其工艺流程如下:
塑料助剂DOP生产新工艺采用了较为新颖的酯化催化剂,利用精馏工艺制得高品质的增塑剂DOP。新工艺具有以下特点:
(1) & & &
&采用新的非酸催化剂,酯化效率提高到95%,副反应得到了极大的抑制,产品色泽浅。
(2) & & &
&采用非酸催化剂,生产过程的废水量较少到常规工艺的40%,产品电绝缘性能大大提高。
(3) & & &
&新工艺采用精馏方法精制产品,避免了压滤工艺醇含量高、色泽深的缺点,产品使用范围扩大,可以直接用于透明薄膜的加工中。
(4) & & &
&由于非酸催化新工艺过程较常规工艺缩短,在相同规模的装置建设时投资更省,投资效率更高。
(5) & & &
&采用新工艺后生产DOP可以连续法,也可以采用间歇法生产。
& &微纤化方法回收废弃塑料新技术
项目负责人
高分子科学与工程学院
塑料以其质量轻、耐腐蚀、易加工、成本低、使用方便等优点,被广泛应用于国民经济各个行业,给人们的生产、生活带来极大的方便。但与此同时,塑料在使用过程中会发生老化降解而使性能变差,成为不能再使用的废旧塑料,如不加以回收,会给环境造成严重的污染,同时也是对资源的极大浪费。
废旧塑料通常是多种塑料的混合物,其回收性能一般很差。采用原位微纤化方法进行回收,将废旧塑料简单的分成废旧通用塑料(主要包括聚乙烯PE,聚丙烯PP)和废旧工程塑料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚酰胺PA等),前者为连续相,后者为分散相,在不需要将废旧塑料完全分离的情况下,通过控制共混物的形态,使混合废旧塑料中的通用工程塑料在加工过程中原位形成&10μm的微纤,从而提高回收料性能。
该方法具有以下的一些优点:
1). 该废旧塑料回收利用技术的适用面广,绝大多数品种塑料的废旧产品都可采用此技术回收利用。
回收工艺简单、容易实施,对设备要求不高,所使用的主要设备为通用塑料加工设备,如双螺杆挤出机;工艺容易控制,自动化程度较高,生产效率高;原料来源广泛、易得,价格低廉。因此,原位微纤增强增韧回收塑料合金的成本较低,容易推广应用。
3). 生产过程中不产生对环境和人体有害的三废产品,属于清洁、绿色生产。
4). 由于在加工过程中原位形成了增强纤维,使得产品综合性能高,有较广泛的应用领域。主要体现在如下方面:
(1)原位微纤增强增韧回收塑料合金具有良好加工性,可象一般热塑性塑料一样,通过注塑、挤出等方法成型加工,远比传统宏观纤维增强树脂基复合材料的生产效率高。传统宏观连续纤维增强复合材料多采用手糊、层压等方法,生产效率低;传统宏观短纤维增强复合材料的加工性较差,降低生产效率。
(2)克服了玻璃纤维等宏观纤维增强复合材料在成型加工过程中对设备的磨损大的缺点。因增强相为柔软热塑性塑料微纤,所以材料加工过程中对设备的摩擦、磨损小,从而可延长成型加工设备的使用寿命。
(3)原位微纤增强增韧回收塑料合金具有良好的综合性能,较高的力学强度、耐热性及其它物理机械性能,可广泛运用于塑料管道、家用电器、汽车摩托车、电器元件等领域。
表1 原位微纤化方法和普通的机械回收方法回收试样的屈服强度比较
拉伸强度(MPa)
维卡软化点(oC)
成型收缩率(%)
PET/HDPE原位微纤化共混物
PET/HDPE普通共混物
& &导电(抗静电)泡沫塑料
项目负责人
高分子科学与工程学院
泡沫塑料具有优良的物理机械性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能。它的导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性好、受冲击后回复率高,因而广泛应用于国防、化工、运输、建筑、日常生活等国民经济的各个领域。但普通泡沫塑料体积电阻率通常在Ω·cm之间,材料表面很容易聚集大量的静电电荷,产生很高的静电电压,引起火灾和爆炸等,从而造成巨大的经济损失。据不完全统计,仅在电子工业,每年由于静电释放造成的损失,美国高达100亿美元,英国为20亿英镑。随着电子工业的飞速发展,泡沫塑料广泛用作电子元件、集成电路、含能材料等电子产品包装材料。另外随着对先进武器的电磁屏蔽及吸波隐身等性能的要求,具有导电功能的泡沫材料的需求愈来愈迫切。
由于泡沫塑料密度低、呈多孔结构,导电通路难于形成,改善其导电性能相当困难。目前主要通过三种途径试图改善其导电性。
&加入小分子抗静电剂。这种方法不能在材料内部形成导电通路;只能提高表面电导率而不能提高体积电导率,且表面电导率也仅达到抗静电水平;抗静电剂随使用时间逐渐损耗,抗静电性变差甚至消失,因此其耐久性、稳定性和安全性较差。
&添加导电填料(如炭黑、石墨、金属粉末等)。普通导电粒子由于尺寸大难于分布在泡体间的薄膜处,因此导电通路不完善,获得的材料电阻率太高,不能作为导电材料使用,且大量导电粒子的加入严重影响泡沫成型的工艺性能。
&浸渍导电胶液或原位聚合本征导电高分子。这种方法只对开孔泡沫有效,且导电聚合物与泡沫表面间的粘结力很弱,容易脱落,材料的电性能不稳定,制备工艺复杂、成本较高。
针对国内外改善泡沫塑料电性能的不足,我们采用具有很大长径比、电性能优异的碳纳米管(CNTs)作为泡沫的导电填料,采用独特的表面处理工艺和分散工艺制备低密度、低电阻率的导电泡沫塑料。
该导电泡沫塑料具有以下优点:
&该导电泡沫密度很低,最低可达0.03g/cm3。很适宜做精密电子器件、高能炸药等包装材料。
&碳纳米管的含量很低,只有2wt%。
&该材料电性能十分稳定,在使用过程中,电性能不随使用时间和温度变化,对人体、设备以及环境没有危害。
&容易实现工业生产,设备要求不高。
泡沫具有优异的电性能,该材料可以作为电气元件的抗静电包装材料,能够防止电气元件因静电积累与释放而受到破坏。由于该材料的电阻随压力发生变化且具有很好的重复性,因此该材料可以用于制造压敏元件(如压力传感器等)。该材料的体积电阻率受温度的影响很小,因此,该材料能够在保持良好电性能的前提下,能够在很宽的温度范围内使用,具有很好的实用价值。随着科学技术的发展以及研究工作的深入,泡沫的使用范围将会进一步拓宽,有望作为电磁辐射屏蔽材料和微波吸收材料,在飞机、导弹、坦克等军事装备的电磁屏蔽以及隐形方面发挥着重要作用。
& &组合式注塑模具
项目负责人
高分子科学与工程学院
组合式注塑模具由四川大学和中石化共同研制开发,
可用于制备塑料力学性能、热性能、电性能等试验需要的注塑试样,实现产品质量监控和产品性能测定的重要塑料成型设备。目前该模具的第三代产品已完成技术论证并投入市场。模具由定模、动模、模芯、模芯定位夹紧装置和模温控制介质快速导通机构组成,如图1所示。
技术参数:
模具外形尺寸:400&320&264
模芯外形尺寸:210&110&42
主要特点:该模具可用于高填充、含阻燃剂或腐蚀性塑料的加工。模芯(图2)在使用时可快速更换,有17个不同的种类,可满足现行的ISO标准、ASTM标准和GB标准对测试试样的规定,此外,还可以根据客户的需求定做模芯。制备的塑料试样性能再现性高,稳定性好。
模芯定位夹紧机构
模温介质快速导通机构
图2 &组合式注塑模具
& &玄武纤维与高分子合金塑料共混改性
项目负责人
高分子科学与工程学院
本项目将以高分子聚丙烯(PP)为主要原料,添加适量的玄武岩纤维或聚酰胺,利用环氧树脂作粘合剂,采用计算机优化技术,探讨经三元共混、改性,调整玄武纤维与聚酰胺配方剂量,使其在不同条件下共混的基本原理并掌握其操作技巧,达到既改进PP材料的内部结构、又提高了自我科学研究的动手能力,研制出硬度与冲击强度和韧性梯度都很好的新型PP塑料合金,以满足日溢增多的汽车工业中用的保险杠、仪表板、内、外装饰件、工业零配件、日用包装、兵器和航天等领域所需的新型材料。
特色与创新:
特色:1)材料:玄武纤维在耐高温性、化学稳定性、耐腐蚀性、导热性、绝缘性、抗摩擦性等许多技术指标方面均优于玻璃纤维,且在部分技术上可替代昂贵的碳纤维材料,
并不产生与石棉相关的环境卫生破坏的技术问题。2) 改善居住环境:
我们可真正做到点石成金、变废为宝,改善人类的居住环境。因为玄武岩纤维原料成本低、能耗少、生产过程清洁、卫生,
是一种生态环境极友好的材料。3)实验保证:四川大学高分子科学与工程学院师资力量雄厚,学生能在导师的指导下得到很好的理论知识学习和实践操作的训练,可为学生参与科学研究成功提供了良好的基础设施的保证。
创新:1)环保:
目前,很多复合材料使用后难以回收、再生,给环境造成了很大的污染,危及人类生命健康,因此,开发可自然降解的绿色复合材料,已成为现阶段复合材料研究的一个新的增长点,而本课题的研究,正好符合当前世界对这一发展的总趋势。2)前景:
世界上仅有俄罗斯、乌克兰和美国等少数几个国家掌握了玄武岩连续纤维的生产技术,每年的生产量尚不能满足1%的市场需求。我国玄武岩矿产储量丰富,企业的生产成本低兼(运输成本价仅300~400元/吨),而生产出来的玄武纤维则可达3-4万元/吨,且性能优异。如果能用它改变一些高分子聚合物材料特牲,并用于工业零部件的生产如:轿车保险杠,仪表装饰板以及空客机翼中,其价位更可能飙升到15-20万元/吨,甚至会更高。
& &高粘度难输送物料挤出加工装备
项目负责人
高分子科学与工程学院
本装备是四川大学自行研制的,并已在国内外投入使用。装备的组成结构如图1所示。
图1 装备的结构示意图
技术参数:
外形尺寸:50;
喂料螺杆直径:φ200;
挤压螺杆直径:φ150;
主要特点:可用于高粘度难输送特殊物料的加工,也可用于易燃易爆材料的加工,并且可以实现多口模的均匀挤出成型。其中挤压系统采用了IKV结构机筒或者销钉机筒,增加了摩擦力,提高了输送能力。
& &医用抗菌、润滑聚合物涂层材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
随着科学技术的发展和人们健康意识的提高,生物材料在临床医学上的应用也越来越广泛。各种人工生物材料如,人工导尿管、人工体腔引流管、人工静脉导管、人工血液透析或腹膜透析管、人工气管插管、人工心脏瓣膜、人工骨、人工声带等广泛使用。统计显示,全球每年有上百万的生物材料制成的医疗装置植于体内,仅在北美每年的尿路导管(urethral
cathers and urinary
stents)的使用量就高达1亿支。但是,生物材料在给临床治疗带来便捷的同时,仍存在某些问题。人们发现无论是长期或是短期留置在人体内的生物材料,都常常会引起各种细菌感染。据报道,美国一年内发生的血管内导管感染病例就有5万至20万例,死亡率高达20%。而且,这些感染一旦发生,即使应用正常剂量上百倍的药物也不能有效治疗,人体自身的免疫系统也不能清除这些细菌。在所使用的生物材料表面涂附抗生素,是减少细菌感染的一种方法。有报道称,在未涂附抗生素的情况下,尿路支架的感染率可达28%,尿路导管的感染率可达100%。可是,通常情况下,由人工植入体引发的细菌感染病情较重,这些细菌具有广谱抗药性,不但对消毒剂具有抵抗作用,而且对多种杀菌剂具有抵抗作用。感染一旦发生,目前唯一的处理方法就是取出植入体并重新植入新的替代物,但是由此引发的感染却不能消除。这不但给患者带来极大的痛苦和经济负担,而且生物材料引起的细菌感染还会危机患者的生命。不同植入体引发的细菌感染所导致的死亡率不同,有的植入体细菌感染的死亡率可达100%。另外,有研究发现,在有生物材料的异物存在的条件下,发生感染所需的细菌数目只有102CFUs,
然而,在没有生物材料存在的条件下发生感染所需要的细菌数目为106CFUs。生物材料抗菌性能的改善成为其更加广泛应用于临床医学的关键。
本课题组已拥有制备抗菌、润滑聚氨酯涂层新材料相关技术,该聚氨酯涂层材料具有良好生物相容性,高效抗菌、润滑,能广泛应用于各种导管表面抗菌和润滑,特别是导尿管。
& &一种新型高效抗菌聚合物
项目负责人
高分子科学与工程学院
据世界卫生组织统计,全世界每年死于细菌感染的人数已超过1700万人。从历次疾病流行的教训中,人们清楚地认识到,有害细菌的传播能通过各种途径迅速蔓延。因此,这就迫切需要开发用于日常生活的抗菌材料解决忧关人们健康的难题,例如:各种卫生纸巾、擦拭纸、食品包装材料、医药包装、过滤、口罩或面罩、一次性医疗用品、包装标签等。然而,传统的上述材料并不具备杀菌功能。行之有效的方法就是让材料或纸张表面具有自然抑制或阻止病菌生长和传播的能力。抗菌材料,其性能是破坏病菌维持生命的生物活性物质或抑制其生长,已成为高技术、新材料研究和开发的热点之一。
常用的抗菌材料或制品共同生产方法就是利用抗菌剂,如季铵盐、金属离子(如银离子)、抗生素、酸/酸酐、柠檬酸、杀真菌剂和酶。常规抗菌处理,将有机或无机抗菌剂混入或喷到所处理的材料上,但因它们分子量低与基材亲和性差而易被沥滤或冲洗掉和毒性较大等缺点。与有机小分子抗菌剂相比,抗菌高分子具有高活性、长效、低毒安全等其独特的优点,尤其是聚电解质比普通消毒剂如甲醛、环氧乙烷、次氯酸溶液、碘、醇类安全。
材料表面阳离子化(季铵盐化)后,它们对带负电荷的细菌产生强大的粘附力,从而抑制细菌生长。比如,侧链带有季铵盐的聚(甲基丙烯酸甲酯)显示抗革兰氏阴性菌的活性,FDA已认证该聚合物能够用于应用水的净化。
但也有研究发现有细菌对季铵盐具有抗药性。由于革兰氏阴性细菌独有的细胞膜结构,所以常常易产生抗药性。双季铵盐的表面活性较单链季铵盐的表面活性好2-3个数量级,已有研究证明用双季铵盐能解决革兰氏阴性细菌对单季铵盐的不敏感问题,并得到了良好的效果。
四川大学高分子科学与工程学院,谭鸿副教授研究小组已成功合成出一种新型的高活性双季铵盐聚合物单体并制备出一类聚甲基丙烯酸酯抗菌聚合物,能够杀灭革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、真菌和霉菌。广泛用于饮用水抗菌净化、各种分离膜的抗菌处理、食品包装材料以及医用口罩、隔离服、手术服、手术帘等产品。聚合物为10%的水乳液,市场价格将会达到35元/公斤,直接成本价格约为15-20元/公斤;其使用量仅为1%(固体量)每公斤需要处理的材料。因此,该抗菌聚合物具有广阔的应用和市场前景。
& &香味塑料
项目负责人
高分子科学与工程学院
1、项目背景:随着人民生活水平的不断提高,在日常生活中需要使用香味剂的要求越来越普通,空气清洁剂、室内芳香剂已逐渐引起人们兴趣。具有香味的塑料制品也将受人们欢迎。特别是在较为封闭的室内、汽车内部等地方,其空气清新的作用尤为突出。
2、总投资:视生产规模,投资在50—150万元之间。
3、市场评估:香味塑料根据需要可以制作成不同类型的特种塑料产品:如(1)香味塑料:(粉末、颗较、块状、注塑件、袋等)。制成各种形状的塑料件如;容器、妇女用手提包、项链、腕套、腰带、塑料花、汽车垫子、头刷、玩具、医院、餐厅和日常家庭用的一次性的台布、罩衣和器皿等。(2)药味塑料:(具有薄荷、樟脑、冬青泊等味)。食品储藏箱、行李袋、垃圾袋等。(3)抗苗、防虫、蚊叮咬等特效塑料。部队野营、旅游用的帐篷,穿着用品和外衣,幅圈、衬衫袖口、地毯。市场前景十分巨大。
4、合作方式:技术转让、技术支持
& &多功能PVC地板(阻燃、抗菌、散香)
项目负责人
高分子科学与工程学院
1、项目背景:塑料地板耐腐蚀性好、尺寸稳定、自熄性好,抗静电性好。可以生产出多种品质的产品,如半硬质、软质和弹性塑料地板。因此,塑料地板作为铺地材料之一,在世界先进的工业国家中已占全部铺地材料使用量的15%—21%,从近几年统计中可知,还在稳步增长,而且扩展到建筑地面以外的领域,如代替木材的车厢地面已有很可观的用量。
2、总投资:视生产规模,投资在300—450万元之间。
3、市场评估:塑料地板主要应用于发运动场上、工业和商业上。2000年,市场将要求提供4000万m2左右的半硬质地板和柔性卷材地板,半硬质地板,而2010年市场需求还将翻番。并且对各种特殊功能提出了更高的要求。
4、合作方式:技术转让、技术支持
& &微胶囊复合包装塑料薄膜
项目负责人
高分子科学与工程学院
1、项目背景:抗菌包装技术的发展是传统食品包装领域中的一场革命。而利用微胶囊技术处理的抗菌材料能赋予该种材料加工制品持久、长效的抗菌、杀菌性能,使其成为符合现代科学技术发展的新型功能材料。
本技术是将微胶囊化的抗菌材料利用涂布技术运用于食品包装材料中。这种技术到目前为止在本研究领域还未见报道,这足以说明本研究的先进性。虽然微胶囊化技术已经逐步应用于食品和医药行业,但是以往的应用多集中于增加食品的风味、营养、色泽等方面,并未应用于食品包装方面。
同时,微胶囊化的抗菌材料的涂布技术也是食品包装材料行业中逐步应用起来的先进技术。该技术是高分子材料成型加工技术和食品包装技术的交叉研究领域,具有广阔的前景。
2、总投资:视生产规模,投资在50—200万元之间。
3、市场评估:抗菌材料微胶囊化后,不仅可以在食品加工中不用加入大量的防腐剂,同时还可以省略掉消毒杀菌等一系列工序,不仅保证了食品的安全和风味,还简化食品加工制造过程,增加了产品的附加值,大大降低产品的成本。
在传统的抗菌食品包装材料的生产中,抗菌剂是通过熔融共混的方法与基体树脂混合的,不仅会使低熔点的固体和液体抗菌剂大量挥发,造成极大的浪费,而且无法定量配置抗菌剂的用量,影响抗菌效果。抗菌材料微胶囊化后,用量仅为传统方法的1/3左右,而且食品不经过灭菌工序,生产效率可以提高2倍以上,成本仅为传统方法的1/3-1/2。这样,如果一个包装材料用量在100万元/年的食品加工厂,一年就可以节省费用达50万元左右。另一方面,微胶囊化抗菌食品包装材料的利润空间也很大,预计为3000元/吨,如果年产5000吨,每年的利润为1500万元。
& & EVA发泡鞋底材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
EVA发泡材料具有比重轻、穿着舒适等特点,多用于运动鞋、皮鞋、凉鞋等底材中,其中EVA发泡中底材料在运动鞋中底材料中具有举足轻重的地位。EVA易制得超轻发泡材料,但其发泡材料强度较差、容易变形。本产品通过对EVA适当改性,克服了EVA发泡材料强度低、尺寸稳定性差等缺陷,有效改善了材料的综合性能。可用于各种鞋如运动鞋、皮鞋、凉鞋等底材或中底。
主要技术指标:EVA鞋底发泡材料要求很轻,密度0.12~0.35g/cm3,中底发泡材料要求在0.15 g/cm3
左右;要求柔软舒适、耐磨耐用,具有优良的回弹性、较小的热收缩和压缩永久变形;力学性能优异,有较高的撕裂强度、拉伸强度和适中的硬度。
产品部分性能如下:&
1. & &密度:0.12 g/cm3
2. & &压掐硬度:56 N
3. & &拉伸强度:2 MPa
4. & &撕裂强度:8 N/mm
5. & &断裂伸长率:108%
6.压缩永久变形(50%,6h,50℃):18%
设备投资:30~50万元;厂房面积:100~150平方米;操作人员:3~4人(本产品可以利用工厂现有设备进行生产)
& &高流动性高韧性聚丙烯材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
聚丙烯(PP)具有良好的力学性能、电性能、耐热性和优良的加工性能,能满足电子电器产品和汽车、摩托车零部件的要求,使
PP在电子电器和汽车行业中占有很大的市场分额。本产品是在PP中加入热塑性弹性体和加工助剂等,经混合挤出造粒而成。其特点是具有高韧性和高流动性以及良好的表面光泽。可用于制造汽车装饰件、摩托车零部件和电子电器元件等等。本产品具有一系列牌号,现例出4种牌号。
GB/T6343-95
GB/T1040-92
断裂伸长率
GB/T1040-92
Izod缺口冲击强度
GB/T1843-96
热变形温度
本产品具有优良的力学性能和加工性能,尤其是突出的高韧性和高流动性,是针对有高抗冲要求的汽车、摩托车等等零部件而开发的系列产品,可用于制造汽车装饰件和摩托车零部件等。聚丙烯质轻,热变形温度高,力学均衡性好,且价廉,而成为汽车专用料重要的基础树脂之一。
目前,每辆轿车或轻型汽车使用的塑料件已占汽车材料的12 %左右,而塑料件中的20
%是用聚丙烯制作的。为提高汽车装饰件和零件的产品的质量及加工效率,要求聚丙烯汽车专用料除具有较高的韧性外,还要兼具较高的流动性,以满足汽车工业、大型薄壁注塑制件的需求。
年产量:2~3千吨,设备投资:20~30万元,厂房面积:100~200平方米,年产值:万元
,年利润:200~300万元,工人:5~7人
& &软质PVC发泡鞋底材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
PVC发泡材料同其他泡沫材料相比,有着优良的力学性能和粘结性、加工方便、成本低廉等特点。随着原材料价格的上涨,PVC发泡鞋底材料越来越受许多厂家的青睐,尤其是PVC发泡中底材料,有着代替EVA、PU发泡中底材料之趋势。PVC体系不易制得低密度、泡孔均匀的发泡材料,本产品通过适当调整配方和加工条件,制得密度小、成本低、力学性能优异的发泡鞋底材料。可用于各种鞋如运动鞋、旅游鞋、拖鞋、凉鞋等底材或中底。
PVC中底发泡材料的物理性能指标:密度0.20~0.40g/cm3,硬度22~40N,拉伸强度≥2.06MPa,撕裂强度≥15N/mm,断裂伸长率≥130%。本产品性能指标如下:
1. & &密度:0.270 g/cm3
2. & &压掐硬度:37.4 N
3. & &拉伸强度:3.32 MPa
4. & &撕裂强度:20.987 N/mm
5. & &断裂伸长率:192.9%
6.压缩永久变形(50%,22h,23℃):9.1%
& &七、木/塑复合材料
项目负责人
高分子科学与工程学院
本项目是以木粉(竹屑、秸杆、稻糠粉、果壳等)农林业植物纤维素和热塑性塑料以及废旧热塑性塑料为主要原材料,加入表面处理剂、改性剂、润滑剂、发泡剂等等助剂,通过高温、高压挤出或压制成型的复合材料。本项目产品无毒无味,使用后可完全再生利用,是一种新型“绿色”环保产品。该产品具有比强度高、密度低、阻燃、不变形、不霉蛀、耐老化、抗腐蚀、耐酸碱、不吸潮、无污染、可回收和易二次加工等特点。本产品具有比木材、竹材更优异的性能,价格低廉,完全可以代替木材和竹材,甚至在有关领域代替钢材,现广泛应用于包装、建筑、汽车、船舶、家具、园林公用设施等领域,具有广阔的市场前景。
本项目的主要原料为热塑性塑料和木粉,两者之比因配方不同其复合材料的性能有很大的差别,一般根据产品的具体要求进行设计,可提出对应的技术指标。
下面例出几组木/塑复合材料的性能指标:
断裂伸长率/%
弯曲强度/MPa
弯曲模量/MPa
木粉/PE(30/100)
木粉/PE(30/100微发泡)
木粉/PVC(70/30)
木粉/PVC(70/30微发泡)
本产品经过多次试验,并进行了中试,已经生产有木/塑包装托盘,性能稳定,技术成熟。木/塑复合材料兼有木材和塑料的双重特性,制品不怕虫蛀,不生真茵,抗强酸强碱,不吸收水分,不易变形,力学性能好,制品耐用性比单纯的木质材料高数倍,具有坚硬\强韧\耐久\耐磨\尺寸稳定等优点。因此木/塑复合材料正在得到广泛的应用,具体包括家具桌椅、包装托盘、风景园林材料、栅栏、窗框
、汽车内装饰件、建筑材料等。
以年产3000吨木/塑复合制品为例:生产厂房面积:300平方米;仓库占地面积200平方米;装配厂房面积:100平方米.总装机容量:400~500千瓦/小时。木粉烘干机一套;冷热混合机组一套;挤出成型机组二套;割装置一套;粉碎机一台;产品质量检测仪器4台;
以及配备的相应人员和设施等等。
市场和应用需求分析:随着地球人类生态环境恶化,保护地球环境提倡绿色技术及其产品的呼声日益高涨。
利用木粉、秸秆、稻壳等木质纤维填料和废旧热塑性塑料为主要原料,外加一些加工助剂,经过高温混炼再经成型加工而制得的木/塑复合材料的开发与研究,不但可以提供充分利用自然资源的机会,而且也可以减轻由于废旧塑料引起的环境污染。由于该材料具有单纯的木材和塑料无法比拟的诸多优点,已受到国内外的广泛关注木/塑复合材料生产技术既符合国家经济形势的发展需要,也符合国家的产业政策,而且产品使用范围广泛。因此,这种木/塑复合材料是一种节约能源、保护环境、极具发展前途的绿色环保材料,也是一项有生命力的创新技术,具有广阔的市场前景和良好的经济效益和社会效益。
& &无卤阻燃聚酰胺
项目负责人
高分子科学与工程学院
聚酰胺作为一种重要的工程塑料,具有强度高、耐油、耐磨、自润滑等诸多优良性能,但PA6自身具有可燃性,因此对于电子、电气、仪表、交通、建筑行业等一些有阻燃要求的制品需要进行阻燃。
传统的卤系阻燃剂由于在燃烧中释放出有毒和腐蚀性气体而逐步受到限制,对无卤阻燃材料的研究得到了高度重视,产品的市场需求也更加迫切。
本项目合成的无卤阻燃剂为白色或微黄色,5%的热分解温度为415-430℃,738℃时完全分解。表明产物是稳定的。
用它阻燃聚酰胺时,为使材料达到UL94V-0阻燃级(3.2mm试样),用量应≥5%,不过当其含量达10%时,其机械性能,特别是抗冲强度和伸长率均最佳。
这种阻燃聚酰胺可兼具很多应用领域所需材料的机械性能及阻燃性能,还具有抑烟、低毒、无卤无磷,配方成本低的特点,有较高的经济效益和社会效益。
本项目经过适当改性后,也能无卤无磷阻燃玻璃纤维增强聚酰胺材料,达到V-0阻燃级,希望有企业参与合作开发。
& &噁唑啉化合物改性热塑性塑料的研究
项目负责人
高分子科学与工程学院
噁唑啉化合物含氮和氧的五元杂环化合物,其中活性最大的是2-噁唑啉化合物。它可与羧基、酸酐、氨基、环氧基、巯基、羟基、异氰酸根等基团进行阳离子或自由基开环聚合反应。噁唑啉化合物在热塑性高分子材料的应用主要表现在反应性增容和对填料及纤维的表面处理两个方面。
采用噁唑啉化合物扩链PET或PBT,也都得到较好的增粘效果。噁唑啉化合物还可用于塑料回收等方面,通过提高大分子链的分子量来抵御降解。
噁唑啉化合物可以改善塑料共混体系的相容性,使物性显著提高。这是近年来的研究热门。一方面可在聚合物中引入噁唑啉基团,如含噁唑啉的苯乙烯(又称为反应性聚苯乙烯)、含噁唑啉的苯乙烯-丙烯腈共聚树脂(AS树脂)以及含噁唑啉的ABS树脂等。另一方面可通过接枝反应,将噁唑啉基团引到聚合物分子链上。
将蓖麻醇酸噁唑啉马来酸甲酯在双螺杆挤出机中熔融并进行自由基接枝改性聚乙烯、聚丙烯、EPDM或SEBS。上述含噁唑啉的改性聚合物可应用于反应性共混体系。例如蓖麻醇酸噁唑啉马来酸甲酯接枝改性聚乙烯用于PA6/LLDPE和PET/HDPE的共混体系,可以提高性能。而蓖麻醇酸噁唑啉马来酸甲酯接枝改性聚丙烯用于PP/PBT、PP/PA6和PP/LCP共混体系,可以显著增加韧性,提高冲击强度和断裂增长率等。如果再配合使用马来酸酐接枝的聚乙烯或聚丙烯,则效果会更好。
本项目包含有双噁唑啉化合物的合成与相关改性研究方面的内容,希望有企业进行合作开发研究。
& &废弃橡胶的常温超细粉碎和脱硫新技术
项目负责人
高分子研究所
&本技术成果是在国家863计划资助下取得的。利用研制的专有设备和技术在常温下实现废弃橡胶的超微粉碎,制备粒径小、表面积大,表面活性基团含量高的活性胶粉,同时实现废弃橡胶的常温超细粉碎和力化学活化、获得活性脱硫胶粉,为废弃轮胎的再生利用提供高效、简便、无污染的新技术,本项目对建设“资源节约型和环境友好型社会”、解决国民经济关键关键需求具有重要意义,经济效益、社会效益显著。产品应用范围包括:
&可全部或部分代替NR、SBR、EPDM等材料用于橡胶制品
&结构和性能独特的重焦沥青改性剂、混凝土改性剂
3、 & &热塑性塑料增韧剂
4、 & &低频隔声材料原材料(添加剂)
5、 & &模塑料低收缩剂。
& &新型高效无卤添加型阻燃剂
项目负责人
WLP阻燃剂系列是一类含阻燃元素磷和其它与磷具有协同阻燃作用元素的高效无卤聚合型阻燃剂,许多性能均大大优于小分子的含磷或含卤素阻燃剂及无机阻燃剂。具有无析出性,
对设备无腐蚀性,与许多聚合物的相容性好,对材料的其它性能影响较小, 热稳定性高、无毒、添加量少, 无需与其它阻燃剂配合使用 ,
阻燃效果好,熔点适中, 在聚合物加工温度下处于熔融状态,对聚合物的加工成形无不良影响,是目前理想的添加型阻燃剂。
一、 & & &
&反应型阻燃剂与阻燃共聚酯及纤维
高效无卤反应型阻燃剂WLR,是用于合成阻燃聚酯的理想阻燃剂,
既可在酯交换法也可在直接酯化法中使用,该阻燃剂在聚酯中的含量为3%时,氧指数可达29以上
,对聚酯的其他性能影响不大。该阻燃剂不含卤素、无毒、发烟量小、对设备无腐蚀。用该阻燃剂合成的共聚酯,可纺性好,阻燃纤维的染色性好、阻燃耐久性好、力学性能与普通聚酯纤维相近,达到国家标准。
二、 & & &
阻燃性共聚酯纳米复合材料
目前已有的无卤阻燃聚酯几乎没有例外地存在耐热温度和力学性能降低和燃烧时熔融滴落的缺陷。本项研究将纳米技术应用到阻燃共聚酯的合成,合成出具有阻燃性的共聚酯纳米复合材料,使其达到很高的阻燃性(例如,LOI≥29)的同时,耐热温度(热变形温度)、力学性能(模量)和耐熔融滴落性也得到提高,性能/价格比高,该项技术在国际上处于领先水平。
三、 & & &
高性能阻燃色母料生产技术
该阻燃色母料用于 HIPS、ABS、PP等塑料的阻燃和着色, 阻燃性能好,着色均匀(无色差),使用方便。
四、 & & &
聚碳酸酯PC用高效阻燃母料 &&
该阻燃母料,仅需添加1-4%,PC的LOI可达到32-36,V-0级。
五、 & & &
聚烯烃用无卤阻燃剂 & &
含氮高分子和低分子阻燃剂。可使PP和PE的LOI达到27-32,V-0级,燃烧时不熔融滴落。
& &聚合物分散液晶基智能玻璃
项目负责人
1)、技术简介
智能变色玻璃能够按照人们的需求改变光线进入室内的强度和能量。通电时,智能玻璃呈透明态。断电时呈模糊态。即使不透明时,采光仍很好,室内光线怡和。实现了采光良好和保护隐私的双重要求,改善了生活质量。
聚合物分散液晶(PDLC)基智能玻璃(以下简称PDLC智能玻璃),是微米级液晶颗粒分布在聚合物网络中形成的光电复合材料。PDLC智能玻璃由模糊到彻底清晰的响应速度可以达到千分之一秒级,而且,其工作电压只有几十伏,既具有一定的节能性又具有装饰效果,并能用于制备大面积智能玻璃。是其他智能玻璃无法比拟的高新技术产品。这种智能玻璃市场前景非常广泛。
2)、类型及技术特点
各型智能玻璃的技术特点
不同应用类型的智能玻璃
室内空间隔断型
利用智能玻璃分隔房间,改善空间布局,增加光亮调节自由度
代替窗帘,隔音,卫生,免维护
小型家庭影院幕布型
原理同商务投影幕布相同
高分辩率,效果醒目,灯光舒适
医疗机构应用型
可取代窗帘,起到屏蔽与隔断功能,坚实安全,隔音消杂,更有环保清洁不易污染
隔音,避免外界因素的干扰,偷窥
商场银行防盗应用型
正常营业应用时保持透明状态,一旦遇到突发情况,则可利用远程遥控,瞬间达到模糊状态,使犯罪分子失去目标,可以最大程度保证人身及财产安全
智能玻璃的技术指标
平型光透过率
开通75% 以上,关断10%以下
75V(AC 50/60HZ)
3)、主要用途
广泛应用于建筑,汽车,飞机的领域。
智能玻璃样品
& &建筑节能用隔热型材及节能门窗
项目负责人
高分子研究所
成果特点和用途:
针对聚氯乙烯耐热温度低(一般在80℃以下)的问题,通过力化学技术解决耐热树脂与聚氯乙烯相容性差的问题,解决聚氯乙烯耐热性能的提高与加工性能、强度和韧性的矛盾、制备高耐热、高强度和高韧性以及加工性能优良的聚氯乙烯工程塑料,旨在替代进口玻纤增强尼龙66作建筑节能铝合金隔热型材,降低成本,提升传统聚氯乙烯材料的使用价值,推动建筑节能用铝合金门窗和幕墙和聚氯乙烯行业的发展。
成果目前进展总体情况:
成果总体上进展顺利,已制备出隔热型材,并用于节能门窗。取得的主要进展为:
&用研制的建筑节能用高耐热聚氯乙烯工程塑料替代玻纤增强尼龙66制成的铝合金隔热型材料通过国家有色金属质量监督检测中心的型式检测,各项指标符合GB国标要求。
&用研制的建筑节能用高耐热聚氯乙烯工程塑料制成的多腔节能外平开窗和断桥热冷桥节能外平开窗通过四川省建筑工程质量检测中心检验,其抗风压性能、气密性能和水密性能达到GB/T
-2002国标要求且指标综合评定为4~5级,保温性能达到GB/T
国标要求,并被评定为6级。
&-9日参加了在四川广汉召开的铝型材及相关材料系列标准审查会,在会上提出了我们开发的隔热型材的行业标准,会议原则通过该标准的立项,建议积累实验数据,在下次会议上再继续讨论。
成果需要进一步解决或完善的内容:
PVC耐热合金基本配方和加工工艺已初步完成,但还需要结合在生产厂家和实际应用中出现的问题进行进一步改善;建筑节能用高耐热聚氯乙烯工程塑料专用料生产线的建设还需寻求多方支持并加快建设进度;相关的行业及国家标准的制定需加快进度;在PVC耐热合金的应用开发方面还应多方面进行拓展;在节能门窗的应用推广方面需要加大力度并寻求政策引导和扶持。
成果转化或实施产业化面临的关键问题:
相关的行业及国家标准还未出台,具体的政策导向没有展开,建筑节能用高耐热聚氯乙烯工程塑料专用料生产线的建设还需多方支持,在节能门窗的应用推广方面有待进一步拓展。
预期效益及投资规模:
高耐热PVC合金应用领域包括:隔热型材,年消耗约40万吨;埋地用高压电力电缆套管(维卡软化点大于93℃),市场前景看好;汽车领域,年消耗约5~10万吨。
投资规模按年产5000吨计,需投资5000万;达产后的年销售收入为1亿元,利税3000万元。
隔热型材 & & &
& & 建筑节能节能窗
& &聚氯乙烯环保性热稳定剂成果介绍
项目负责人
高分子研究所
在研究PVC不稳定结构的基础上,制备有机钙-锌复合物主稳定剂,通过此复合物与聚氯乙烯分子链上的不稳定氯原子反应,阻止烯丙氯不稳定结构的形成,从而抑制聚氯乙烯进一步分解释放氯化氢。通过分子络合技术使在PVC加工过程中无游离的氯化锌生成,抑制其对聚氯乙烯的催化降解作用,阻止PVC加工过程中“锌烧”。将分子筛进行适当活化处理,利用分子筛多孔吸附功能吸收HCl,提高PVC的热稳定时间和PVC色泽保持性。通过分子筛的吸附和络合作用,改变PVC燃烧过程中的结构变化历程,阻止有害气体的释放。在PVC中加入研制的环保性复合稳剂后,其烟密度明显降低,其氧指数显著增加,将提高PVC的热稳定性和阻燃抑烟性能合二为一。研制的环保性复合稳定剂在上水管生产线上进行了生产应用试验,取得了良好效果。为其产业化提供了重要的工业应用数据。
已进行了应用试验,取得了良好的应用效果。现在进行产业化推广应用。
聚氯乙烯化学建材近年来在我国得到了迅速发展,2003年我国PVC的表观消费量为620万吨,预计2005年将达到800万吨,热稳定剂的需求量约25万吨,聚氯乙烯的无毒稳定化是发展趋势,具有显著的应用前景。
1) & PVC无毒稳定化
&在研究PVC不稳定结构的基础上,制备有机钙-锌复合物主稳定剂,通过此复合物与聚氯乙烯分子链上的不稳定氯原子反应,阻止烯丙氯不稳定结构的形成,从而抑制聚氯乙烯进一步分解释放氯化氢。
&在PVC加工过程中,引入Dies-Alder加成反应,有效抑制PVC受热脱HCl形成的共轭多烯烃的增长,明显改善PVC的初期着色性,提高PVC的热稳定性,与此同时,提高PVC的塑化性能和力学性能。
&为了抑制有机钙-锌复合物主稳定剂“锌烧”现象,本项目通过分子络合技术是在PVC加工过程中无游离的氯化锌生成,抑制其对聚氯乙烯的催化降解作用,阻止PVC加工过程中“锌烧”。
&将分子筛进行适当活化处理,利用分子筛多孔吸附功能吸收HCl,提高PVC的热稳定时间和PVC色泽保持性。通过分子筛的吸附和络合作用,改变PVC燃烧过程中的结构变化历程,阻止有害气体的释放,在PVC中加入5份经处理的分子筛后,在210℃热分解3小时释放的氯化氢的量降低了11倍,在PVC中加入研制的环保性复合稳剂后,其烟密度从85%降至48%,其氧指数从47增加到60,将提高PVC的热稳定性和阻燃抑烟性能合二为一。
&研制出环保性复合稳定剂,与进口同类材料相比,其在200℃的热稳定时间从9分钟提高到14分钟。在川路塑集团PVC管材公司上水管生产线上进行了生产应用试验,取得了良好效果。为其产业化提供了重要的工业应用数据。
通过分子络合反应、加成反应以及分子筛的分子吸附和络合作用有效提高了聚氯乙烯的热稳定时间和初期着色性能,研制出环保性聚氯乙烯环保性稳定剂,已替代进口产品进行了聚氯乙烯上水管材的生产试验(产品照片见图2),取得了良好的应用效果。
环保性稳定剂生产的聚氯乙烯上水管材
& &长期高效抗静电阻燃风筒复合材料
项目负责人
高分子研究所
采用本课题组研发的复合抗静电剂、橡塑共混、热合复膜等技术,成功地制备出了具有长期高效阻燃、抗静电性能柔性风筒材料,消除了产品长期使用过程的安全隐患。
于2003年10月通过了国家煤矿安全监察局组织的专家鉴定。
获2004年国家安全生产科技进步三等奖。
已规模化工业生产,创造了明显的社会经济效益。
& &煤业运输带材料的制备
项目负责人
高分子研究所
在鹤壁煤业集团公司资助下,课题组研制出了新型阻燃抗静电运输带面胶,所测各项性能指标均达到了项目合同书和有关国家标准要求。
成本较原产品有较大幅度降低。
2004年度通过了鹤壁煤业集团公司组织的专家鉴定。同年大规模生产、销售。
获河南省2005年度煤炭工业科技进步奖二等奖。 &
& &矿用PVC管材
项目负责人
高分子研究所
各项性能指标均达到了国家标准要求。与现市场上普遍销售的聚乙烯矿用管对比,本课题组研制的PVC管材性能大大提高,其中抗静电、阻燃尤其是无焰燃烧性能大幅度提高,拉伸强度提高3倍以上。
所发的矿用PVC管材不仅所测各项性能指标均超过国家标准,而且成本较原产品有较大幅度降低。
& &快速光固化胶粘剂(光固化无影胶)
项目负责人
高分子研究所
各项性能指标均达到或超过国外同类产品水平:
&光固化速度快、使用方便:在紫外灯(15瓦)光照下初期固化时间&10秒,日光下&20秒;
&粘接强度高(使用可靠):固化20分钟后粘接强度高于被粘透明基材(普通玻璃、石英玻璃、有机玻璃等)的本体强度;
& &透明性好(效果美观):无色透明;
&耐温性好(使用范围宽):在-40~120°C下长期使用;
&耐老化性能优(长效可靠):长期使用不变色、不影响粘接强度。
已规模化生产、销售,广泛应用于家具、工艺品和光盘等领域。
& &丙烯酸-醋酸乙烯乳液纸塑冷贴复膜胶
项目负责人
高分子研究所
采用半连续法合成丙烯酸-醋酸乙烯乳液,并用乳液共混技术对所合成的醋丙乳液改性,提高醋丙乳液在纸塑复膜中的粘接强度、盖粉能力、涂布性能和低温(尤其是北方冬天)的复膜适应性,并大幅度降低产品成本(以40%的固含量计算,每吨可降低1000元以上),提高产品竞争力和赢利能力。
& 已大规模应用,年产达1.5~2.0万吨。
& &醇溶性塑塑复膜胶
项目负责人
高分子研究所
目前塑塑复膜胶主要采用双组分聚氨酯型复膜胶,存在操作工艺复杂、环境污染大、有TDI和有毒溶剂残留和成本高的缺点。本课题组针对其市场空间巨大、国内每年消耗约25~30万吨的特点,开发了醇溶性塑塑复膜胶,具有成本低、无有毒成分残留、简化复膜工艺和实用面宽(对BOPP/PE、BOPP/PET、BOPP/PA、BOPP/铝膜、BOPP/CPP、PE/铝膜、PE/PA、PE/PET等具有良好的适用性)。
现已大规模工业化投产,另外还有其它已工业化实施项目:
1)汽车防擦条
2)醇溶性纸塑复膜胶
3)废弃汽车轮胎胶的利用
4)单组分聚氨酯材料
5)纸张表面上光油
6)汽车停车限位结构材料
& &高性能隔声降噪复合材料
项目负责人
高分子研究所
为解决机电设备、电子仪器仪表、计算机、航空、航天对高性能隔声降噪材料提出兼具优异力学性能、质轻、高阻尼和高透声损耗的聚合物基隔声降噪材料的要求。本技术根据声音传播的能量守恒定律和隔声质量定律,从聚合物分子设计原理出发,通过建立吸声、隔声界面层的研究思路,将吸声和隔声合理利用,有机结合,并将其应用于材料设计和加工,在较低金属填料添加量下,获得高隔声性能、优异力学性能、无毒和低成本的新型隔声降噪材料,为我国噪声控制技术和噪声污染治理提供综合性能优异的新材料制造新技术。本课题为863计划课题成果。
产品形式:弹性卷材、隔音塑料板材、建筑混凝土用隔音填料。
应用领域:航空、航天、航海、高速列车、汽车、建筑、医疗器械、家用电器、仪器仪表、制冷、电脑、发电机房、各种电声设备的音箱板等。
& &特种工程塑料微粉的制备和应用
项目负责人
高分子研究所
特种工程塑料聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚砜(PES)具有耐高温、无毒、阻燃、耐辐射、耐化学溶剂、电绝缘以及与金属粘接力强的特点,它们的粉末材料广泛用于机械、化工、电子电器、各种导轨的涂装。特种工程塑料强度高、韧性大,一般难于像无机材料一样用常规的粉碎、研磨方法达到微细化;另一方面,由于PPS
在200℃以下几乎不溶于任何溶剂,因此采用溶解-结晶法制备法、溶解-沉淀法等制备特种工程塑料超微粉体都极为困难,甚至不可能。
本项目采用自我设计制造的设备通过常温碾磨粉碎制备特种工程塑料超细粉体具有效率高、粒径小的特点,粒径小于20μm,最小可达2μm,粉碎过程产生的力化学效应可改善粉末的涂覆性能,拓展了粉体材料的应用领域,为实现特种工程塑料高性能化和高附加值提供了素材。
& &废旧橡胶综合利用和及其复合材料新技术
项目负责人
高分子研究所
如何有效回收利用废旧轮胎橡胶,防止对环境造成污染,这既是一个世界性难题,也是我国再生资源回收利用面临的一个新课题。我国是一个橡胶资源短缺的国家,几乎每年橡胶消耗量的45%左右需要进口,而且短时期内不会有根本的解决办法,所以如何解决橡胶原料来源及代用材料是十分迫切的任务。我国在废旧轮胎橡胶常温粉碎、低温冷冻粉碎制备胶粉的技术和设备已经取得重要进展,但如何有效利用废旧橡胶的研究开发滞后,本项目是通过新技术的应用开发含胶粉复合材料的新技术,开发了以下多种低成本、高性能复合材料或功能材料。
&SBS、EPDM、PP、PVC、ABS/胶粉复合材料和声学功能材料
&枕木、路基用高活性水泥、混凝土专用胶粉的开发;
&低成本SMC、BMC抗收缩剂,增韧剂;
& &缩聚交联型无卤阻燃剂的合成
全世界合成材料工业的发展和应用领域在不断地扩大,对高分子合成材料阻燃剂的需求量愈来愈大,同时,对阻燃剂的配套性、无毒性、安全性的要求也越来越高。近二十年来,世界上阻燃剂的产量每年都以10~15%的速度递增,高分子材料阻燃剂已持续稳定发展的时代。过去常采用含卤阻燃剂提高材料的阻燃性,由于含卤阻燃剂在燃烧时产生大量烟雾及含卤的有毒有害气体造成二次危害,危及人们的生命财产安全,为此低烟无卤阻燃材料的研究引起世界各国的普遍关注,并有逐渐取代含卤阻燃材料的趋势。
本项目在开发成功并广泛应用的木材、纸张、织物阻燃剂的基础上,开发了缩聚交联型无卤阻燃剂,在阻燃聚烯烃及其合金和聚酯的无卤阻燃具有良好的应用前景。
产品特点:阻燃剂热稳定性好、制造成本低,吸潮性低,阻燃性能高,烟密度低,可用于聚烯烃、PBT的无卤阻燃。
部分型号可达到UL94-1694阻燃指标。
& &聚甲醛稳定化技术及产品
项目负责人
高分子研究所
聚甲醛(POM)具有优秀的机械性能、耐蠕变性、耐疲劳性、耐磨自润滑性和耐化学药品性等综合性能,但其热稳定性较差、冲击韧性低、缺口敏感性大,这些缺点极大地限制了POM在各个领域中应用。因而POM热稳定化技术、增韧改性技术是最重要、最基本的技术。
本课题组研究开发了高效抗氧剂、高分子量甲醛吸收剂、不稳定端基处理剂等高效低挥发性POM热稳定剂体系及热稳定化技术、高效成核剂和成核技术,有效提高POM热稳定性、结晶性能和力学性能,提升产品质量。
& &高强高韧聚丙烯
项目负责人
高分子研究所
聚丙烯(PP)是产量最大的通用聚烯烃材料之一,由于其冲击韧性低,低温易脆断等性能缺陷而限制了其工程应用,人们们已开展大量工作对其进行高性能化改性研究。但传统的弹性体增韧PP,在韧性得到提高的同时,PP的其他力学性能(如拉伸强度、弯曲强度、硬度等)也大幅下降,不能作为结构材料使用,如何在增韧同时保持其刚性已成为重要的研究课题。
本课题组研究开发刚韧平衡PP共混材料,通过对各组分界面相容性的研究和改善,有效提高PP共混材料力学性能,其拉伸和冲击强度分别可达21MPa
和70KJ/m2。
本课题组现正在开展高强高韧聚乳酸及聚乙烯醇包埋微生物处理废水技术研究,已取得初步进展。
& &聚合物无卤阻燃技术
项目负责人
高分子研究所
&采用分子复合改性三聚氰胺氰脲酸(MCA)阻燃PA6、PA66,可有效解决传统MCA阻燃聚酰胺的可燃性熔滴问题,实现UL94-V0阻燃,材料综合性能优良。
&采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)氮-磷复合型阻燃剂及协效剂阻燃无机填料增强PA6、PA66,加工性能优异,可实现UL94-V0阻燃。
&采用反应性挤出技术制备氮-磷复合型阻燃剂三聚氰胺季戊四醇磷酸酯(MPPL)用于PP、PE阻燃,可获得加工性能稳定,耐水性能优良、阻燃性能达UL94-V0级别的高性能阻燃聚烯烃材料。
&氢氧化镁协效阻燃技术,采用自制大分子成炭剂提高氢氧化镁的阻燃效率,并赋予阻燃材料良好的加工性,该体系已成功用于多种聚合物材料的阻燃。
& &聚乙烯醇热塑加工新技术
项目负责人
高分子研究所
&针对PVA熔点与分解温度(220-240℃)接近,难以热塑加工问题。根据超分子科学原理,采用分子复合和增塑,选择与PVA有互补结构的改性剂,通过氢键复合,抑制其结晶,降低其熔点,得到热塑加工窗口,在常规设备上实现了PVA的热塑加工,获得了性能良好的吹塑薄膜、熔纺纤维尤其是粗旦纤维、挤出发泡板材及三维制品如中空容器等。与PVA传统湿法加工工艺相比,具简便、高效、经济、清洁等优点,易于规模化生产。
& &聚甲醛高性能化新技术
项目负责人
高分子研究所
利用弹性体与无机纳米粒子协同作用,在加工中控制弹性体在聚甲醛中的分散形态,提高聚甲醛的冲击强度,;通过晶/晶共混技术调节共混物组成、加工中的温度和应力,形成共混物中不同尺度的共混晶结构,制备高韧性及耐磨自润滑优良的POM材料,目前上述改性POM材料已用于汽车零配件制造。
& &聚合物超细粉体、复合粉体制备技术
项目负责人
高分子研究所
利用自行研制的磨盘形力化学反应器强大的粉碎、混合功能实现脆性、弹性和强韧性聚合物如PP、PS、HDPE、PA6、SBS等材料的有效粉碎,可获得粒度可达微米级的聚合物超细粉体以及聚合物基超细复合粉体。
& &聚合物/二氧化钛复合光催化材料
项目负责人
高分子研究所
水污染和空气污染是我国目前面临的一个严峻社会问题。发展具有可见光催化活性、可有效降解污染物的光催化材料对于净化环境具有极为重要的现实意义。本项目通过简便易行的有机/无机复合方法制备得到聚合物/TiO2复合光催化材料,该复合光催化材料既可在紫外光条件下,也可在可见光条件下催化降解有机污染物,节能、环保。
降解甲基橙
& &聚合物/二氧化钛复合乳液和复合光稳定材料
项目负责人
高分子研究所
高分子材料性能优异,在人类生活和社会发展中起着越来越重要的作用,但一个不容忽视的问题是:高分子材料在户外使用时极易老化,失去使用价值。若不加光稳定剂,在户外使用的寿命一般不足一年。发展兼具光稳定作用和提高聚合物基体树脂力学性能作用的聚丙烯酸酯/TiO2复合光稳定材料具有重要意义。本项目通过环境友好的原位乳液聚合方法制备得到分散性好、稳定性高的聚丙烯酸酯/二氧化钛复合乳液,该复合乳液既可直接使用作为耐光性的涂层材料,又可经喷雾干燥后作为复合光稳定材料,加入到PVC、POM、PC等高分子基体树脂中,可有效提高基体材料的耐光稳定性和耐候性。
3%复合光稳定材料改性PC
& &微层共挤出技术
项目负责人
高分子研究所
在自然界和社会现实应用中,许多性能优异的材料大多采用层状复合结构,如树木、竹、骨、贝壳、玻璃钢、防弹衣、新型装甲车外壳、阻隔包装膜、消声瓦等。但工业应用的层状结构连接通常为机械连接、胶接连接和混合连接,难以实现微纳米层厚,并且层数一般不超过10层。微层共挤出技术采用共挤出的形式,具有可连续生产的优点,但该技术与共挤出技术存在本质差别,性质不同的两种高分子粒料分别投入微层共挤出的两台挤出机塑化挤出,在分流锥处叠合成上下两层的片材,然后流经特殊设计的分层叠加单元进行切割分层,最后多层复合材料经定型口模挤出定型制得复合片材。复合片材的层数和层厚具有可设计性,分别由微层共挤系统中分层单元个数和两台挤出机的转速比控制,层数可以达到千层以上,单层层厚可达微米甚至纳米级。其结构特点是性质不同的两种高分子材料交替叠合,呈现出规整的双连续结构,因此此复合片材或薄膜在力学、阻隔、和导电等性能方面显示独特优点。该技术在国家自然科学基金的资助下,已在力学性能、导电性能、阻隔性能等方面开展了广泛研究,建立了两套微层共挤出设备,具备工业化条件。
A, B: 挤出机, C: 分流锥 D: 分层单元 E: 出口模
微层共挤出设备示意图
微层高分子复合材料结构示意图
64层PS-EPDM复合材料显微镜图片
&层状聚丙稀/炭黑填充聚丙烯复合材料电镜图片
断裂伸长率随层数大幅度提高(聚丙烯/炭黑填充聚丙烯)
屈服强度大幅度提高(尼龙6/高密度聚乙烯)
逾渗阈值和电阻率大幅度降低(聚丙烯/炭黑填充聚丙烯)
PTC强度随层数增加而增加(聚丙烯/炭黑填充聚丙烯)
& &闭孔硅橡胶泡沫及导热硅橡胶材料
项目负责人
高分子研究所
高温硫化硅橡胶是分子量为40~80万的聚有机硅氧烷加入补强填料和其它各种添加剂,采用有机过氧化物为硫化剂,在高温(150~200℃)下交联成型的弹性体,一般简称为硅橡胶。硅橡胶具有许多其它材料所不能同时具备的优异性能,如卓越的耐高温与耐低温性,耐紫外、耐辐射性能,良好的耐老化性,优良的电绝缘性和化学稳定性,生理惰性等。硅橡胶泡沫材料将硅橡胶与泡沫材料的特性结合于一体,不但具有硅橡胶的优良特性,还具有良好的吸收机械振动或冲击的物理特性。
本课题组较长时期以来从事硅橡胶辐射硫化、硅橡胶泡沫材料的研究。近期相关的研究成果如下:
1、硅橡胶辐射硫化技术
与传统的化学交联相比,橡胶的辐射交联具有诸多优点:1)辐射硫化在常温下进行,节约能源,成本较低。能耗仅为化学法的1/3,成本也低于化学法;2)辐射交联时内外层的交联度相当一致,交联非常均匀;3)交联效率高,特别是交联剂量低的橡胶,如硅橡胶等,硫化速度可达每分钟几百米以上;4)通过控制辐射剂量,可以很方便地控制橡胶制品的交联度。当采用电子束辐射交联时候,对于不同厚度的样品,可以通过调节电子的能量来实现均匀的交联;5)辐射交联不需要有毒的化学添加剂,可以避免硫化促进剂等在胶料中的残留,制品纯度高,特别适用于医用材料。无三废污染。
我们研制的辐射硫化硅橡胶性能为:抗张强度6~8MPa、拉伸断裂伸长率500~800%、硬度(shoreA)40~60。辐射硫化硅橡胶不但可用于不同规格的管、板、塞、密封圈等工业用硅橡胶制品,还适合做医用材料,可生产含药物的硅橡胶制品(化学法无法生产),也可用作医疗器材上配件。
2、硅橡胶泡沫材料
高温硫化型硅橡胶泡沫,将硅橡胶与泡沫材料的特性结合于一体,不但具有硅橡胶的优良特性,还具有较低的密度、良好的吸收机械振动或冲击的物理特性,隔音、隔热、密封等功能,可用作密封、减震、绝缘、隔音、隔热等高性能材料,在交通运输、石油、化工、电子工业、国防和航空航天等领域有广泛的用途。同时,硅橡胶泡沫还具有生理惰性、无毒、无臭、无腐蚀,且模量小,柔软而富有弹性,可用作制药厂、食品厂将液体产品干燥或大型干燥设备的密封以及各种嵌条等。目前在汽车行业中,汽车用挡风条对压缩永久变形、耐寒性的要求逐步提高,挡风条趋于轻量化,使得用硅橡胶泡沫替代现有的EPDM泡沫的呼声日益增高。
本课题组较长时期以来从事减振材料的研究,如硅橡胶泡沫材料、聚乙烯泡沫材料、EVA泡沫材料等。我们采用辐射硫化方法制备的闭孔硅橡胶泡沫材料,泡孔平均直径在20~40&m之间(图1),泡沫的密度在0.31~0.53
g/cm3之间,拉伸强度在0.9MPa以上,拉伸断裂伸长率大于240%,压缩永久变形小于6%。本研究取得的成果已申请中国发明专利:一种闭孔型硅橡胶泡沫材料及其制备方法和用途,申请号.8。
市售硅橡胶泡沫材料&
研制的硅橡胶泡沫材料&
图1 &研制的硅橡胶泡沫材料与市售硅橡胶泡沫材料的电镜照片 (&100)
表1 研制的硅橡胶泡沫材料与国外公司同类产品的性能比较
(Diversified silicone products, Inc)
研制的硅橡胶泡沫材料
ASTM D3574
0.32~0.4g/cm3
0.33 g/cm3
ASTM D1056
ASTM D1056
ASTM D1056
ASTM D1056
0.35~0.53MPa
断裂伸长率
表1为我们采用辐射交联法制备的硅橡胶泡沫与美国Diversified silicone
products公司产品的性能比较。采用辐射交联法制备的硅橡胶泡沫材料在拉伸性能、压缩永久变形性能都上要优于国外公司的同类产品。
3、绝缘导热硅橡胶材料
导热橡胶是侧重导热性能的一类橡胶基复合材料,具有性能稳定、环保无污染,经济实用等优点,是适应现代电子工业发展要求的高分子材料。广泛应用于航天、航空、电子、电器领域中需要散热和传热的部位,同时还可起到绝缘和减震的作用。绝缘型导热橡胶具有较高的导热率、优良的电性能,能够有效散去电子产品使用过程中产生的热量,对电子产品的集成化、小型化以及提高其可靠性和寿命都具有重要的意义。目前导热橡胶多是以硅橡胶和丁腈橡胶(NBR)为基体。
本课题组采用甲基乙烯基硅橡胶为基材,采用辐射硫化的方法,制备出了有良好阻尼性能与热稳定性的绝缘导热硅橡胶材料。该材料的导热系数可以达到1.0~1.3
W/m·K(硅橡胶的导热系数仅为0.2 W/m·K)。
& &高效无卤素阻燃剂与阻燃材料
项目负责人
028-5410259 &
http://chem./polymer/
随着火灾发生频率及其造成的损失的日趋增大,高分子材料的阻燃化,越来越引起人们的关注,很多国家限定了某些场合使用的材料必须具有阻燃性。高分子材料的阻燃化,关键在于阻燃剂。遗憾的是,目前严重缺乏高效、无毒、无腐蚀、耐久性好的无卤阻燃剂。经过多年的科研积累,中心现在已经合成出一系列适合于不同高分子材料的高效无卤阻燃剂。这类阻燃剂具有很高的性能价格比,阻燃效率高(有的单独使用即可达到很好的阻燃效果)、不含卤素、高效、耐久、无毒、热稳定性高,成形加工性好,对材料的其它性能影响较小。该系列产品中一些产品已出口国外,获得过1项国家科技进步二等奖和3项省部级科技进步奖。另外,还开发出一系列高效无卤反应型阻燃剂,不含卤素、无毒、发烟量小、对设备无腐蚀。此外,近年还研究开发出一系列的耐熔滴阻燃剂及其阻燃材料。
阻燃电子电器产品
获得1项国家科技进步二等奖
3项省部级科技进步奖获
阻燃纺织品
适用范围:添加型阻燃剂可用于PET、PBT、PA、PE、PP、PC、ABS、HIPS、PU、PVC、EVA、环氧树脂、不饱和树脂等及其它们的共混物的阻燃。反应型阻燃剂适用于合成阻燃PET、PBT的共聚酯、环氧树脂和不饱和聚酯等。阻燃剂按用途还分为塑料级、纤维级、线缆级等。本项技术生产的阻燃产品无卤高效,代表了阻燃剂的国际发展方向,成本远低于国外的产品,具有很强的国际市场竞争力。该技术生产的部分产品现已出口国外。
& &可完全生物降解塑料
项目负责人
028-5410259 &
http://chem./polymer/
塑料废弃物给环境所造成的“白色污染”已引起全社会的极大关注。对于那些不易回收或回收后没有利用价值的短期和一次性使用的塑料制品,采用可降解塑料是减少“白色污染”的一项有效方法。被誉为“绿色塑料”的降解塑料在国内外均有巨大的市场,需求量平均每年以30%以上的速度增长。&
中心在八十年代中期就开展了降解塑料的研究,所研究开发的降解塑料技术曾列为国家级重点推广成果,技术成果先后获得过教育部科技进步一等奖和技术发明一等奖。特别是近十年来在国家以及各部委各类项目的支持下,已经研制出新一代的低成本可完全生物降解聚合物材料一系列技术,既可用于医用材料,又可用于普通的一次性使用领域。主要技术包括:低成本可完全生物降解高分子材料、改性聚乳酸PLA、高分子量PBS、芳香-脂肪族共聚酯、PCL单体及聚合物合成新技术、医用可生物降解聚对二氧环己酮(PPDO)及其改性聚合物、淀粉基生物降解塑料等。
低成本生物降解农用地膜
可完全生物降解材料
& &废弃高分子材料清洁高效回收
项目负责人
028-5410259 &
http://chem./polymer/
随着近代石油工业的发展及高分子合成技术的进步,高分子材料应用日益广泛,相应产生了大量废旧高分子材料。废旧高分子材料降解速度慢,对环境造成压力。同时,高分子材料又是以石油、天然气、煤等自然资源为原料合成,具有高的燃烧热;在自然资源日益匮乏的情况下,大量高分子材料废弃物造成社会财富的极大浪费。因此废旧高分子材料的处理不仅是环境保护的需要,同时也为资源的合理再利用开拓了一条重要途径。
目前废旧高分子材料的处理主要包括填埋法、焚烧法、再生利用法及热化学循环法。其中化学循环法是利用光、热、辐射、化学试剂等使聚合物降解成单体或低聚物的过程。降解产物可用作油品或化工原料(如单体可用于合成新的聚合物),应用不受到限制,并且生产过程中也不会造成大气污染,因此该种技术被认为是最有前途的废旧高分子材料回收的方法。本中心着重在以下几个方向开展热化学循环法回收利用废旧高分子材料的工作:热裂解及催化裂解废旧塑料生产燃油新工艺研究;废旧轮胎及橡胶热化学循环回收;废旧电子电器设备(WEEE)中高分子材料热化学循环回收。
废旧轮胎及橡胶回收工艺 & &
& 废旧电子电器设备(WEEE)高分子材料回收工艺
废旧塑料脱氯工艺 & &
&高效脱氯催化剂 & &
& &新型高性能基体树脂——苯并噁嗪
项目负责人
我校研究的苯并噁嗪居国内领先和国际先进水平,获教育部发明二等奖。已获授权中国发明专利4项,(开环聚合酚醛树脂及纤维增强复合材料ZL
94 1 11852.5,粒状多苯并恶嗪中间体及其制备方法ZL 95 1
11413.1,植物油改性苯并噁嗪中间体及其制备方法和用途ZL
,可用于树脂传递模塑的改性苯并恶嗪树脂及其制备方法ZL
)。本技术通过分子模拟、固化反应和固化机理的理论研究及工艺控制,解决了传统苯并噁嗪树脂固化温度高、交联密度较低、制品高温性能不理想等问题。设计和合成了高活性苯并噁嗪树脂的溶液和固体,低活性和低粘度苯并噁嗪液体等不同结构的树脂及催化剂和固化剂体系;首创了悬浮法合成粒状苯并噁嗪合成技术;成功开发了155级和180级耐高温玻璃布层压板,高Tg的无卤阻燃硬质印制电路基板,性能优良的火车闸瓦等系列制品。
该技术成功应用。155级和180级两种新型玻璃布层压板,在企业形成了300吨/年生产规模。建成粒状多苯并噁嗪中间体1000L釜中试生产线一条,形成了300吨/年生产能力。高Tg的无卤阻燃硬质印制电路基板已投产,产品已在市场销售。
& &聚乳酸吹塑薄膜生产技术
项目负责人
1、聚乳酸的特点及其薄膜的应用
聚乳酸(PLA
)也称作聚丙交酯,是以玉米淀粉作为原料,用酶分解淀粉,得到葡萄糖,再由微生物发酵葡萄糖制得乳酸,从乳酸单体通过两种不同的合成途径:即乳酸直接缩聚反应(一步法)和通过丙交酯中间体开环聚合反应(二步法)获得。目前,高分子量的PLA一般采用二步法。此方法是先由乳酸合成丙交酯,再由丙交酯在催化剂(cat)的作用下开环聚合制备PLA,反应式如图1所示。因此,PLA是一种能够被水解和被微生物分解的合成塑料。
丙交酯开环聚合
PLA具有无毒、无刺激性、物理机械强度高、生物相容性良好、热封性好等特点,是代替由石油生产的聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等不降解塑料的理想的真正的环保塑料。
四川大学经过研究,合作开发出可反复成型加工、综合力学性能良好、成本较低和完全生物降解的PLA塑料吹塑薄膜产品。该PLA塑料薄膜在许多场合中可代替聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯薄膜,用作日用包装膜袋、保鲜膜袋、一次性使用膜袋(例如垃圾袋、桌布、清洁卫生袋)、农用薄膜(地膜、覆盖膜、棚膜)等。
2、聚乳酸吹塑薄膜生产技术
PLA塑料吹塑薄膜生产工艺流程如下:
聚乳酸改性塑料制备
挤出吹塑薄膜成型机成型
原材料预处理
主要生产设备包括干燥机、熔融塑化的造粒机和吹膜机。生产设备类似于改性聚乙烯薄膜完整的生产线。
& &高性能低成本PVC专用料生产技术
项目负责人
本技术是我校高分子材料工程国家重点实验室在国家863、973和国家自然科学基金等国家和部委项目的资助下完成的,已申请中国发明专利4项,其中两项已获专利授权,该成果已通过国家863专家组的课题验收。
1、聚氯乙烯增强增韧改性剂及其制备方法与应用,专利号:ZL。
2、 PVC阻燃抑烟剂、由其制备的PVC及其制备方法,专利号:ZL.7
3、聚氯乙烯增韧增强母粒及其力化学制备方法,申请号:.6
4、聚氯乙烯用Ca-Zn-Sn复合稳定剂及其制备方法,申请号:.5
本项目的技术目标(包括技术指标和参数):
&专用料中PVC改性剂产品达到的技术指标:表观密度≤350g/l,吸油值≥50phr(DOP),聚合度≤600,同时在产品应用过程中达到ACR401或PA-21的应用效果,
&专用料生产的型材达到的技术指标:
硬度,HRR&
拉伸强度,MPa
断裂伸长率,%
弯曲弹性模量,MPa
低温落锤冲击强度,破裂个数/10次
维卡软化点,℃
加热后状态
无气泡,裂痕,麻点
加热后尺寸变化率,%
高低温反复尺寸变化率,%
简支梁冲击强度,KJ/m2
23±2℃
-10±1℃
耐候性,简支梁冲击强度,KJ/m2
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