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聚烯烴發泡材料制備關鍵技術
目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大類，但發泡聚苯乙烯制品難回收，對周圍環境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在發泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物且發泡材料無法回收利用。發泡聚丙烯以其優良的耐熱性、較高的韌性和抗沖擊強度以及可回收利用等優點而倍受人們青睞。但由于聚丙烯熔體強度低，發泡過程難以控制，因此很難制備泡孔均勻、形態可控的發泡聚丙烯產品。目前只有少數國家掌握聚丙烯發泡技術，我國還未實現其產業化。本項目首次把脈動剪切力場引入到聚丙烯擠出發泡過程中，建立了聚丙烯擠出發泡成型新方法，制備出了泡孔均勻細膩、高閉孔率的發泡聚丙烯。項目技術路線如下：首先利用普通聚丙烯通過交聯接枝制備出適合發泡的高熔體強度聚丙烯，其次在脈動剪切力場作用下高熔體強度聚丙烯擠出發泡制備發泡聚丙烯。本項目的技術特點是在普通聚丙烯發泡成型工藝基礎上，創新性的附加脈動剪切力場，使發泡過程更易控制，所制備出的發泡聚丙烯產品泡孔更加均勻細密。發泡聚丙烯可用于包裝、汽車、建筑保溫、體育防護器材等行業。
華東理工大學
2021-04-11
木塑復合材料注塑成型技術
木塑復合材料(WPC)兼有木材成本低和塑料性能佳的優點，目前大多采用擠出或模壓法進行加工。而采用注塑成型，其優點是生產速度快、效率高、易實現自動化生產，且能成型形狀復雜的制品。 本項目針對聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯）基木塑復合材料的流變特性，通過設備改進和合理的配方工藝設計，實現了PP/木粉、PE/木粉的注塑成型，可得到具有良好外觀和優良物理機械性能的木塑復合制品。將PP(或PE)樹脂與干燥后的木粉、添加劑混合均勻后擠出造粒，然后通過經改進的注塑機進行注塑成型，可生產包裝盒、花盆、像框、筆筒、汽車郵箱蓋等各種形狀制品（可進一步實現仿紅木等仿木效果），在某些場合可替代純塑料或純木制品，降低產品成本。技術指標是PP基木塑復合材料注塑，木粉凈含量可達30-50%。應用范圍為可生產木塑復合材料注塑制品，如：包裝盒、花盆、像框、筆筒、衣架、眼鏡盒、花盆、鞋楦、工具手柄、果盤、雨傘手柄、汽車郵箱蓋等。通過添加木粉，可降低產品成本，增加產品木質感。提供專用注塑機（或設備改進）及配方工藝技術，其他設備包括高速混合機、雙螺桿造粒擠出機、模具為用戶自購。通過添加木粉，可使產品在純塑料的基礎上降低15-30%。
北京化工大學
2021-02-01
高通量材料計算與數據挖掘技術
自美國 2011 年實施材料基因組計劃（Materials Genome Initiative，MGI），現已成為全球材料創新研發的強大助推劑，將高通量實驗、材料數據和高通量計算三要素有機結合，加速材料創新性研發并降低成本。MGI 將成分-工藝-組織-性能的關聯集成化、跨尺度分析，將材料的研發由傳統經驗式提升到科學設計。高通量材料計算和數據挖掘技術是材料基因工程的重要組成部分，通過材料的高通量熱力學/動力學計算、高通量相場模擬、數據挖掘和性能預測，實現材料合金成分、制備工藝、微觀組織結構和宏觀力學性能的調控及優化，為新材料的開發設計提供指導，實現產品全制備周期的數字化、智能化管理，提高產品質量穩定性、降低產品研發周期和成本、提升企業的核心競爭力。
北京科技大學
2021-02-01
無機納米材料改性的抗靜電腈綸
選用多種修飾劑對無機納米抗靜電材料ATO進行修飾、分散處理，系統地研究了無機納米抗靜電材料ATO懸浮液的穩定性、分散性和流變性，探索了多種紡絲工藝，表征了納米ATO在纖維中的擴散、分布情況和纖維的結構與性能，解決了納米ATO改性聚丙烯腈纖維的關鍵技術。并在腈綸紡絲過程中采用ATO懸浮液為添加劑，使得ATO納米微粒能夠通過擴散、遷移進入纖維表面，從而賦予PAN纖維良好的抗靜電性能。 該課題開發的在紡絲過程中添加抗靜電劑的工藝路線，避免了腈綸傳統紡絲中的聚合物中加入添加劑所造成的納米微粒凝聚、堵塞噴絲頭的缺陷，具有設備投資少、效率高、操作簡單、產品質量穩定的優點。該研究成果已在1000噸/年腈綸中試裝置上得到應用，生產出質量優異的抗靜電纖維。該抗靜電腈綸在保持腈綸原有的力學性的基礎上，纖維的體積比電阻率下降到108μcm水平，上染率達到90%。該課題所開發的紡絲添加改性劑的生產抗靜電腈綸工藝技術，已申請二項發明專利。
東華大學
2021-02-01
聚烯烴發泡材料制備關鍵技術
目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大類，但發泡聚苯乙烯制品難回收，對周圍環境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在發泡過程中存在對人體有害的異氰酸酯殘留物且發泡材料無法回收利用。發泡聚丙烯以其優良的耐熱性、較高的韌性和抗沖擊強度以及可回收利用等優點而倍受人們青睞。但由于聚丙烯熔體強度低，發泡過程難以控制，因此很難制備泡孔均勻、形態可控的發泡聚丙烯產品。目前只有少數國家掌握聚丙烯發泡技術，我國還未實現其產業化。 本項目首次把脈動剪切力場引入到聚丙烯擠出發泡過程中，建立了聚丙烯擠出發泡成型新方法，制備出了泡孔均勻細膩、高閉孔率的發泡聚丙烯。項目技術路線如下：首先利用普通聚丙烯通過交聯接枝制備出適合發泡的高熔體強度聚丙烯，其次在脈動剪切力場作用下高熔體強度聚丙烯擠出發泡制備發泡聚丙烯。本項目的技術特點是在普通聚丙烯發泡成型工藝基礎上，創新性的附加脈動剪切力場，使發泡過程更易控制，所制備出的發泡聚丙烯產品泡孔更加均勻細密。發泡聚丙烯可用于包裝、汽車、建筑保溫、體育防護器材等行業。
華東理工大學
2021-02-01
干纖維纏繞復合材料氣瓶
內襯層采用高密度聚乙烯吹塑成型、增強層采用干纖維纏繞成型、外防護層采用聚氨酯涂敷固化成型。
采用干纖維纏繞工藝可進行高速纏繞作業，生產效率大幅提高；無需樹脂作為基體且不需要固化，降低了生產成本；采用凱夫拉纖維替代玻璃纖維，提高了產品強度及韌性。
產品具有質量輕、抗腐蝕、壽命長、耐沖擊等特點，是傳統鋼質LPG氣瓶的全新替代品。
哈爾濱理工大學
2021-05-04
納米碳材料高效生產技術應用
納米碳材料在人類的生產生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產由于成本高及部分技術上的瓶頸制約了大規模生產，市場拓展減緩。四川大學研發團隊經過十余年的研究和開發，采取研發創新的高新技術，可高效低成本地生產高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。
新技術的指標主要有催化劑性能指標和碳納米管純度指標。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產的碳納米管的性能。碳納米管的技術指標主要有反應溫度、制備 CNTs 單位質量產量、及原料固碳率等。本技術中催化劑反應溫度低于800 ℃, 催化劑的產碳能力可達CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達到 98%。此技術路線可行，實驗室小試階段已完成。
碳納米管、碳纖維是近十年飛速發展的新型納米材料，具有很大的商業價值和用途，附加值高。碳納米管可以作為模具制備出最細的納米尺度的導線，或者全新的一維材料，在未來的分子電子學器件或納米電子學器件中得到應用。制備的微型導線可以置于硅芯片上，用來生產更加復雜的電路。利用碳納米管的性質可以制作出很多性能優異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩定性高，不易對環境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管和金屬形成金屬基復合材料；這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數小、抵抗熱變性能強。
四川大學
2021-05-11
除濕材料技術及其太陽能再生
成果內容： 本成果取得3項發明專利。除濕材料技術于2019年2月在海南省萬寧市進行了性能測試。試驗結果表明：在陽光充足的情況下，除濕和再生的轉化率可以達到98%左右，能夠滿足除濕材料再生的要求。
成果優勢：該技術可用于潮濕環境下電力電氣設施、工業生產、國防建設、儀器儀表、日常生活等的除濕，有太陽條件下可實現太陽能再生和循環利用等。具有很大的應用前景。
成果成熟度：小試階段
轉化方式：技術入股、合作推廣、技術轉讓
成果知識產權情況
專利號
專利名稱
專利狀態
ZL201711397996.4
一種連續化學反應法蓄熱放熱系統
授權
ZL201310274286.8
一種膨脹石墨復合蓄熱材料及其制備方法和應用
授權
ZL201310274316.5
膨脹石墨復合蓄熱材料及其制備方法和應用
授權
圖1 除濕材料的DTA-TG 熱分析圖
圖2除濕材料的吸潮量隨時間變化曲線
圖3 不同再生溫度下除濕材料的再生量隨時間變化曲線
西北大學
2021-05-11
多品種小批量新型納米材料
成果簡介：當代化工、制藥等領域正在面臨深刻變革，新材料的出現，助推了這一趨勢。山東大學科研團隊長期致力于各種新型納米材料的研制，獲得了多個品類的新型納米材料。
① 新型碳納米材料
以塊體富碳材料和小分子有機化合物為原料，利用混酸回流、無溶劑熱解等方法，制備了發光納米碳；以多胺為原料，制備了超高分子量聚合物和碳納米顆粒；以有機羧酸為原料，制備了生物相容性納米碳。產品可用于發光二極管、熒光油墨、油田、食品等多個領域。
② 結構精確的膠體銀
以硝酸銀和巰基煙酸為原料，堿性條件下制備了具有原子級精準結構的銀簇，主體框架為六個銀原子形成的八面體，外圍被六個巰基煙酸配體保護起來。該納米材料可溶于水，形成膠體銀，具有抗菌等功效。
③ 強吸附多孔材料
共價有機多孔材料具有比表面積大、穩定性高、可塑性強等優點。把對二氧化碳具有親和作用的富氮基功能團引入共價有機框架材料，制備了一系列富氮基共價有機多孔材料，可選擇性吸附二氧化碳。該方法可替代傳統二氧化碳處理方法，即有機胺水溶液吸收法，能夠降低能耗，減少環境污染。
④ 納米纖維素
利用酸解法，制備了納米纖維素水分散液，品質高，性能穩定。
成果相關圖片：
山東大學
2021-05-11
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產品等領域有著廣闊的應用前景。 本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設計技術、熔煉技術、成型工藝和表面處理技術，設計開發了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產品樣品已經在航空航天、單兵裝備等領域獲得試用。 現已建成材料試制平臺包括超細粉體制備中試線→100kg級鎂鋰合金真空熔煉系統→638T擠壓中試線→微弧氧化+電泳中試線→機械加工→產品檢測等一套輕合金及其復合材料產品試制所需的專用裝備，在鎂鋰基復合材料制備方面形成了專門的制造技術、檢測技術和工藝規范，可以滿足小批量鎂鋰合金及其復合材料制備方面的需求。 鎂鋰合金及其復合材料是世界上最輕的金屬結構材料，具有良好的導熱、導電、延展性，在航空航天、國防軍工等領域有著廣泛的應用。隨著當今世界對結構材料輕量化、減重節能、環保以及可持續發展的要求日益提高，鎂鋰合金在需要輕量化結構材料的交通、電子、醫療產品等領域也展現出廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-10