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四川大学的高分子材料工程国家重点实验室在研究什么?

小研 新材料研习社 2022-04-24

高分子行业对一个国家来说,举足轻重。


国内新创企业厂家目前的现实情况是,专业型的产品配方已经被领先企业掌握;性能和质量很大程度上也受核心生产工艺和应用技术的影响。同时,下游客户对产品性能持续优化的需求,也让高分子材料及催化剂与净化剂产品有新的要求。市场的变化和行业的新要求,让企业需要拥有优秀的技术研发能力与团队和相应的技术储备,产品、工艺和生产技艺才能不断优化和创新。


全球化时代,这些情况的变化,让国人深信,高分子领域的尖端技术,必须掌握在我们自己手上;主动权,别人绝对不会给你。


川大高分子实验室,就这样被我们需要着。


该实验室隶属高分子科学与工程学院,它是我国教育部直属重点高校中第一个以高分子学科为主体的学科型学院。以高分子材料和高分子材料加工工程学科作为主体,研究领域包括聚合物结构与性能、合成与改性、制备与成型(工艺、设备、新技术)、以及新材料的开发与应用。


回到我们题头中的问题,这么厉害的一个高新技术实验室究竟在研究什么?

(1)  通用高分子材料高性能化新技术和新原理的研究;


(2)  聚合物成型理论和技术研究;


(3)  高性能和功能高分子材料的研究;


(4)  废弃高分子材料再生利用与环境友好高分子材料;


(5)  油田开发用途高分子材料的研究


川大矗立

(图片来源:四川大学)

实验室的两个建设目标


建设以高分子高性能化和加工为特色,设备先进、人才聚集、成果突出、开放流动、运行高效的高分子材料科学研究、成果转化和高层次人才培养的重要基地。


建设国内领先、国际知名的高分子材料科学研究、成果转化和高层次人才培养的重要基地,为世界高分子科学和我国高分子工业的发展做出重要贡献。


几十年研究高分子的一个科研单位,都获得了哪些成果?


国家及省部级奖励23项

国家技术发明二等奖4项

省部级一等奖7项

发表期刊论文1667篇

SCI收录1248篇、引用总计5200余次

获准授权中国发明专利172项

国际发明专利2项

46项专利或技术已成功转让或实施

……



四川大学牵头、华西临床医学院龚启勇教授等完成的

磁共振影像学分析新方法及其对重大精神疾病机制的研究”

获得国家自然科学奖二等奖


有哪几个核心技术呢?


一、高性能聚合物/超细无机粉体复合材料制备的关键技术:

发明了高性能聚合物/超细无机粉体复合材料的形态控制技术与新方法,制备了耐候性好、制造成本低和综合性能好的聚合物复合材料,已成功工业化,在四川绵阳长鑫集团用于机顶盒和电视机后壳,在新疆天业公司应用于滴灌带、低压输水软管,吹塑薄膜等产品,获国家技术发明二等奖。


复合材料

(图片来源:粉体圈)


2)发明了难阻燃的数种高分子材料无卤阻燃新技术:

本项目采用微纳米复合、有机/无机杂化、多功能协效剂复配、表面包覆增容、等多种方法解决了材料阻燃性和加工性、力学性、热性能等综合性能难以兼顾的瓶颈问题,为难阻燃的高分子材料提供无卤阻燃新技术。其中,典型高分子材料的无卤阻燃关键技术及其应用荣获国家技术发明二等奖;聚乙烯管无卤阻燃抗静电新技术,已在四川森普管材股份有限公司应用,已生产4000 余吨无卤阻燃抗静电PE 管。



森普管材股份有限公司

(图片来源:森普官网)


3)新一代高性能苯乙烯类弹性体成套技术:

项目通过“产学研”协同创新,在聚合物微观结构控制,茂金属加氢基础研究和关键设备工程化等方面联合攻关,建立了SEBS微观结构与性能关系,通过结构调控实现了SEBS性能和用途的多元化,研制了国际上最大的万吨级SEBS前驱体聚合釜及加氢釜,形成了成套SEBS制备技术,实现了我国SEBS合成工艺和产品从无到有、从有到精、从精到强的跨越式发展。项目开发的产品已通过美国FDA食品包装材料、美国药典USP VI等标准的检测,实现了向欧美等地区批量出口。SEBS工业生产装置至今已连续运行近7年,累计产销量11.8万吨,新增利税8.5亿元,荣获国家科技进步二等奖。


苯乙烯类弹性体

(图片来源:塑伯新材料)


4)新型直立式聚丙烯医用输液袋制造技术与产业化:

与四川科伦药业集团合作,研制了新型改性医用聚丙烯粒料,自主构建了输液包装数值仿真设计技术,创建了可立袋安全性评估及控制技术,并首创安全高效的“注胚-吹袋-洗袋-灌装-封口”五位一体连续生产技术,研制出国内外首家具有自主知识产权的新型直立式聚丙烯输液袋及其包装的输液产品(简称“可立袋”)。可立袋兼具了直立摆放和全密闭输液功能的袋型设计,可同时满足使用安全性、操作便捷性及特殊条件下课空投性的临床要求。该项目获国家科技进步二等奖。


科伦药业集团

(图片来源:kelun)


5)针对中国石油聚乙烯、聚丙烯大装置,突破国外专利技术限制,建立专有聚合技术,开发高附加值专用树脂:

近年来开发的部分国家急需的系列高性能专用料,7类,效益达132亿。兰化T38F BOPP膜料,生产27万吨,产值24亿元;兰化2210H电缆料:生产4.4万吨,产值3.9亿元;兰化SP179保险杠料,生产9.2万吨,产值8.4亿元;大庆炼化PA14D管材料,生产 6万吨,产值7.4亿元;吉林石化GC100s管材料,生产20万吨,产值19亿元;巴陵石化YH-602 SEBS热塑性弹性体,生产10万吨,产值30亿元;云天化M90, M270等多个系列POM专用料,生产30万吨,产值39亿元。目前正在与四川石化合作开发新型的聚烯烃材料。


6)提出通过原位聚合、剪切取向、溶液组装等方法构筑均匀分散、1维取向、2维或3维网络结构的新方法和新原理:

采用超声辐照胶乳混合及原位还原和静态硫化方法在天然橡胶基体中构筑三维石墨烯导电网络,导电率比传统方法高5个数量级;该技术与成都创威新材料公司签订了专利转让协议,转让经费1000万元。


高性能聚氯乙烯管材

(图片来源:山东信发)


7)高性能聚氯乙烯化学建材的力化学制备和层叠复合技术及其工业应用:

项目研发了PVC发泡层和非发泡层交替结构的新材料,利用层状结构对噪声的多级反射与吸收作用,制备了高隔声低密度PVC复合材料,已在成都实现产业化,在国际上首次自主设计建成了年产100万平米的高性能隔声降噪材料生产线。据不完全统计,近三年来,成果推广应用已生产销售PVC多功能改性剂8000余吨、化学建材59.06万吨、隔声材料11.94万平方米,新增产值超过57亿元,实现利税4.45亿元。


武警服饰

(图片来源:中国人民武装警察部队)


8)创建了可控交联湿法加硼凝胶纺丝制备高强耐磨耐热水维纶新技术:

提出采用含硼等化合物控制大分子间氢键缔合速度和状态,减少PVA大分子缠结现象的研究思路,解决了高强维纶不耐热水的世界性难题,总体技术处于国际领先水平。已在多家纤维企业应用,高强维纶混纺面料已作为陆海空、武警夏/冬季作训服面料。总产值超过20亿元,利税5亿多元,推动了相关行业技术进步。


总结


这些关键技术,在高分子发展道路上,走出来中国人的康庄大道。在每个人坚守岗位实现我们自己的“中国梦”时,川大实验室也交出了自己的答卷。


在这八大项技术成果中,饱含着科研人员的辛勤汗水。国家实力的增强,高分子领域的中国人身影,都加上了川大的注脚。美好生活是如何被创造出来的?


四川大学的师生给了我们,他们的答案。


整理:新材料研习社

END往期精彩回顾



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