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[成果] 1800180522 上海
TQ325.1 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:项目所属技术领域:该项目“车用环保高性能聚烯烃材料的研发应用”隶属化工领域的高分子材料行业,是新材料的一个重要技术领域,符合国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和国家战略性新兴产业导向,是上海市政府大力支持的高新技术产业方向之一。 项目背景:随着汽车工业快速发展,环保与轻量化已成为汽车产业转型升级的必由之路。聚烯烃材料因其具有密度低、性能优异和易于回收等特点,在汽车上的用量逐步增加。汽车厂商对聚烯烃内饰件在轻量化、低散发、耐划伤、等多方面都有着严格的要求。为了适应近年来汽车材料发展新趋势,开发集多种性能于一体的高性能聚烯烃材料是实现汽车材料升级的当务之急。该项目以汽车工业对聚烯烃材料的国产化需求为切入点,集中优势资源,多年攻关,在车用聚烯烃材料的产业化关键技术方面取得创新与重大突破。 项目主要内容:根据汽车内饰件的应用要求,依据固体表面吸附理论,结合材料配方设计、工艺创新以及先进的聚合物协同增韧等技术,开展了车用环保高性能聚烯烃材料的关键技术研究,开发出系列满足汽车内饰件不同应用需求的高性能聚烯烃专用料,产品性能和关键技术均达到国际先进水平。 项目主要技术及创新点:(1)低散发技术:根据固体表面吸附的BET吸附理论,采用具有微米孔径和高比表面积的多孔材料对聚烯烃材料生产过程中产生的小分子物质VOC进行高效吸附。同时通过螺杆组合控制聚烯烃降解,并配合材料配方的优化设计,开发出低成本的聚烯烃材料,实现产品的优化升级,高效解决了长期困扰汽车内饰材料的散发问题,为提高汽车室内空气质量提供了材料解决方案;(2)超韧高延展性技术:根据吴守恒增韧理论,采用POE和PE实现协同增韧,实现了聚烯烃材料高刚性、高延展性和超高低温韧性的高度统一;(3)高熔体强度技术:采用特种聚丙烯提高聚烯烃材料熔体强度,开发出注塑级发泡高闭孔率材料技术,实现注塑发泡制件具有高闭孔率、较高发泡倍率以及良外观、低密度等特点;(4)自修复耐划伤技术:通过光化学反应,在短时间自然光作用下即可实现划痕的自修复,条件温和,绿色环保,经济成本低。采用的双组份自修复助剂原料常见,成本优势明显。解决了传统划伤剂无法根除物理划痕,并且随着时间延长划痕更加明显的技术难题。(5)超长低析出耐候技术:开发新型中性耐候体系,在酸碱环境中都可以稳定发挥作用,时效性长,解决了传统受阻胺类耐候剂无法在酸性环境中实现的技术难题;同时,开发的新型中性耐候剂分子量具有较高分子量,具有超长低析出的技术特点。 项目所开发的新材料产品具有环保型、低散发、高韧性、自修复、高耐候、高熔体强度等一列优异性能,可以广泛应用于汽车饰件系统,项目产品已实现产业化应用,近三年累计创造销售收入超过60亿元,具有良好的经济和社会效益。
[成果] 1900010574 吉林
TQ320.66 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:在激烈的市场竞争中,汽车制造商不断优化产品结构、提高质量和产能。聚合物搪塑成型因无应力成型特点而较其它成型技术具有显著的质量优势,使汽车内饰板搪塑成型装备的市场需求日益扩大。聚合物搪塑技术是高分子材料特种成型、成套精密机电设备和大型复杂薄壁模具等技术的集成,具有开发投资大、技术难度高的显著特征。自20世纪90年代中期,我国不断花费巨资从国外引进聚合物搪塑成型装备。该项目组通过产学研用合作方式解决了聚合物搪塑成型成套技术及装备的关键科学与技术问题,突破了国外技术壁垒。 (1)发明了聚合物粉料搪塑成型试验方法及装置,开发了聚合物搪塑成型工艺的凝胶化过程仿真软件,建立了高温原位研究方法,揭示了搪塑粉的塑化成型性能与其基体树脂的颗粒形貌和尺寸以及相对分子质量、增塑剂种类及其相对含量的关系,优化设计了搪塑成型工艺窗口:预热后模具温度不能低于220℃、转料时模具温度不能低于195℃、塑化时模具温度控制在215-250℃之间且塑化时间不能少于72s、脱模取件时表皮温度不能高于80℃。 (2)发明了在镍质模具制造工艺中,由硅橡胶母模翻制树脂基电铸芯模过程中内植分布式温度和应变光纤传感装置,通过聚合物界面润湿/去润湿按需调控,开发了具有精细花纹和高质量复制效果的大型电铸芯模制造技术,解决了树脂基电铸芯模的固化变形问题,确保了模具表面的精细图案符合工艺美学设计质量;在后续的电铸过程中,实时在线监测树脂基电铸芯模的温度场和应力-应变场,进而数值分析电铸质量,准确调控工艺参数,确保在其表面形成的镍质金属层厚度偏差控制在3.5±0.5mm、表面图案仿真度大于92%、搪塑表皮厚度达到1.2±0.2mm的高标准。 (3)发明了在全自动化生产线上适用的双色转料机构、搪塑模具仿形加热机构,使模具能高质量地成型双色表皮,同时使复杂形状的大型薄壁镍质模具在转料工序具有210±5℃的温度分布,保证整幅搪塑表皮温度控制在1.2±0.2mm;发明了含有搪塑粉料在线加热结构的粉料箱,解决了搪塑表皮夹层气泡及粉料流动性差的问题。 (4)发明了聚氯乙烯(PVC)搪塑成型工艺用环保高效液态复合热稳定剂及制备方法、PVC搪塑专用料及制品中无机粒子均匀分散的工艺方法,开发了各项性能指标都优于国家标准的PVC搪塑粉材料,由其制备的搪塑表皮玻璃化转变温度-46℃、拉伸强度11±1MPa、雾度(冷凝值法)1.1mg。 该项目制造了完全拥有自主知识产权的5套汽车内饰板搪塑成型装备和4件镍质搪塑模具,其生产效率、模具寿命、共线模具数量等性能指标优于国际进口装备,性价比优势突出,基本实现了搪塑成型装备的进口替代。自2010年1月整体技术获得应用以来,新增销售额10.3570亿元,新增利润14,429万元。近三年,新增销售额3.02039亿元,新增利润6,852.6万元。 该项目授权发明专利15件,发表论文59篇,获吉林省科技奖一等奖3项。
[成果] 1900010586 广东
[TQ322.3, TQ320.61] 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:“特种工程塑料PA10T聚合新技术-固相悬浮聚合技术”项目属高性能高分子材料领域。 近年来,随着汽车、电子电器、航空航天、军工、化工等领域对塑料材料要求的提高,耐高温特种工程塑料的市场需求急剧扩大。其中耐高温聚酰胺类材料具有热变形温度高、耐磨、耐疲劳、高强度、高抗冲等优异性能,应用前景广阔,预计到2020年,全球耐高温聚酰胺的总需求量将达到25万吨。我国汽车、电子电器等行业对耐高温聚酰胺的需求也迅速增长,预计2020年全国需求量将超过15万吨。 聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)是以对苯二甲酸与癸二胺为原料经缩合聚合制得的长碳链半芳香特种聚合物材料,兼具耐热性和低吸水性的优点。PA10T熔点(316℃)较高,采用传统熔融聚合工艺时,因反应温度窗口窄,副反应难以控制,因此PA10T的产业化技术一直未有实质性突破。 该项目首次采用完全自主知识产权的固相悬浮技术及配套的工艺与装备实现了PA10T的产业化,并建成了年产2万吨PA10T原树脂和年产4万吨改性料生产线,主要技术发明内容如下: (1)固相悬浮聚合技术:以水为反应介质,在220-250℃的温度条件下进行聚合,通过控制排水量、温度、压力等工艺窗口,结合专用中压反应釜和搅拌装置,创新性地采用PA10T固相悬浮聚合技术,在得到微米级PA10T聚合物粉体的同时,最大程度地避免了高温副反应的发生。(2)可控聚合技术:通入0.6MPa以上压力的CO2作为保护气进入聚合反应,CO2低温下可以同癸二胺结合生成烷基铵-烷氨基甲酸盐,该产物在高温下又可转化为癸二胺,利用该反应可同癸二胺脱氨化反应竞争的特点,有效抑制了三胺的产生,进而抑制了PA10T聚合过程的凝胶化反应;深入研究了不同多官能团低聚物对PA10T支化性能的影响,使用0.4mol%的均苯三甲酸(BTCA)低聚物,可以得到流动性大幅改善、韧性提高的支化PA10T聚酰胺。这种聚酰胺可用于LED支架、电子电器部件等对材料流动性要求较高的领域,制备薄壁制品。(3)自主研制的关键装备:开发了适合固相悬浮聚合技术的聚合自动控制系统,实现了从投料到出料,整个工艺过程反应参数(如排水量、排水时间、温度和压力等)自动精确控制;同时还开发了雾化喷淋系统和出料干燥成型一体化设备。 该项目申请国内外发明专利97件,获发明专利授权59件(包括8件国外发明专利);发表相关论文7篇;主持制定国家标准1项;经鉴定项目成果整体技术达到领先水平。 该项目已建成全球最大的耐高温PA10T树脂生产基地,产品自推向市场以来,依靠其优异的综合性能和良好的品质,市场占有率超过80%,2015年1月至2017年6月实现销售收入38.89亿元,净利润合计4.37亿元。
[成果] 1900010570 广东
TQ320.61 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:项目属于催化反应工程和废物处理与综合利用的交叉领域。 工业废气二氧化碳是最主要的温室气体,资源化利用二氧化碳、变废为宝具有重要意义。如何将化学惰性的二氧化碳活化转化为高附加值的产品是困扰全世界科学家的重要科学难题。自2001年起,通过发明高效催化剂,成功利用工业废气二氧化碳合成了完全生物降解的塑料;开发出了中低压本体聚合工艺,以及无污染、全循环、三级脱挥的后处理工艺;建成了全球最大规模的,也是目前唯一在产的工业化生产线,解决了该领域半个世纪的难题和梦想,开拓了工业废气二氧化碳资源化利用的一个崭新领域。 主要发现和发明如下: 1、首次利用纳米插层负载技术,发明了二氧化碳高效转化为全降解塑料的无毒、高效、低成本的纳米催化剂,解决了纳米催化剂制备过程中的团聚及定向反应能力不高等难题,与同类催化剂相比,催化效率提高了9倍,达到540克聚合物/克催化剂,并在广州科梦催化材料有限公司建成了年产千吨级的催化剂生产线。 2、发明了中低压本体聚合工艺和无污染、全循环、三级脱挥的后处理工艺,建成了全球首个年产25000吨二氧化碳基全降解塑料生产线,产品经国家塑料制品质显监督检验中心检测,性能符合全生物降解塑料ISO14855标准,并获得了欧盟EN13432生物降解认证。 3、发明了一系列二氧化碳共聚物改性技术,成功开发了高阻隔薄膜材料以及双取向薄膜制造等技术,形成了该新型环保塑料的大规模应用。 4、发明了二氧化碳多元共聚技术,引入结晶性链段到分子链结构中,使非晶的二氧化碳共聚物变成了具有梯度结构的半晶聚合物,大大提高了热稳定性和力学性能,进一步丰富了二氧化碳共聚物种类。 共获授权中国发明专利33件,美国发明专利1件。第一完成人受邀就二氧化碳基全降解塑料的研究工作在该领域最有影响的Progress in Polymer Scicncc(IF=25.76)发表综述性文章,在GrccnChcm.、Macromolcculcs等国际学术期刊上发表SCI论文71篇,被国际同行他引1577次,平均他引22次。 累计获得技术转让费2250万元。自2012年开始在河南天冠集团产业化以来,已获得显著的经济效益。项目累计产值13.2亿元,近三年产值累计达7.9亿元。 第一完成人孟跃中因该项目成果获得中国发明协会2009年度“发明创业奖”特等奖及“当代发明家”荣誉称号。项目获得18届中国专利优秀奖以及中国商业科学技术一等奖。 总之,项目技术的成功具有一石三鸟的重大意义:(1)实现了工业废气二氧化碳的资源化利用,有利于二氧化碳减排;(2)合成的生物全降解塑料是解决“白色污染”的主要途径;(3)用工业废气合成塑料,开发了新碳源,减少了对石油资源的依赖。
[成果] 1900010539 上海
TQ342.2 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属纤维制造技术与有机-无机杂化复合材料交叉学科领域。聚酯(PET)纤维是化学纤维的第一大品种,占比大于80%,在服装、家纺和产业用领域得到广泛应用。为满足“人民日益增长的美好生活需要”,兼具抗菌、阻燃等健康防护和舒适亲肤等高感性的商品质PET纤维研发成为国家行业急需与国际竞争焦点。针对研究中发现的纤维功效性、持久性和可加工性难以统一的难题,项目组提出并发展了国际前沿的有机-无机杂化技术;基于功能导向与构效协同,将无机材料的特殊功能性和PET的易加工、可设计性完美结合,建立了PET纤维全流程、功能化杂化技术体系,创立了三大技术发明点。 (1)发明了抗菌聚酯“一步法”原位杂化关键技术。在PET聚合过程中原位引入金属系抗菌材料,发明了溶胶原位聚合和原位氧化还原技术。首次实现了高温、高精度微环境下功能单元(FEs)可拉自组装,一步制备了“低含量(FEs≤0.5wt%)、高分散(FEs粒径30-400nm可调)、高功能(广谱+高抑菌率,接触+溶出型)”的含银、铜抗菌PET,解决了FEs在PET熔体中结构调控与稳定分散难题,攻克了功能PET纤维大容量熔体直接纺丝技术,抗菌纤维制备流程缩短1/3。 (2)发明了抗菌阻燃功能杂化材料一体化制备技术。针对切片纺功能PET母粒制备和纺丝加工过程中,多元复合功能材料存在“不稳定、不持久、不协效”的难题,发明了磷酸锆受限空间有机插层及其与金属离子或有机磷化合物间稳定键合构建技术,获得了形貌可控(立方/球形/片状)、热稳定性高(300℃加工不变色,不降效)、功能持久(纤维耐洗次数≥50次)的抗菌阻燃杂化材料;并攻克了高功能含甩、多功能协效PET母粒(多功能组分含量高达25wt%)制备技术,不仅成功应用于多功能纤维,还拓展应用在功能薄膜、工程塑料等领域。 (3)发明了多功能高感性杂化聚酯纤维纺丝技术。基于杂化功能PET熔融两相纺丝动力学和异形纤维截面形变动力学模型构建,发明了多功能纤维异形细旦(复合)纺丝技术,解决了功能单元引入后可纺性下降、功能性和舒适性不协同难题,在万吨级短纤、长丝和千吨级复合纺生产线上,实现了PET、再生PET纤维高感性(超细0.2-0.3dtex,细旦0.8-1.7dteX,异形)、多功能(抗菌阻燃,抗菌远红外等)与高效加工(制成率提高到97%,成本同比降低30%)的有机统一。 项目建立了多功能、高感性PET和再生PET纤维全链条技术开发体系,专业机构科技查新和咨询报告表明:“研究成果达到了国际领先水平”。拥有完全自主知识产权,授权中国专利50项(其中发明专利40项),PCT6项;起草标准5项(国家标准1项、行业标准4项);出版专著1部、发表论文40余篇,特邀报告40余次。整体技术在德福伦、龙福和荣文等企业全面产业化,开发了5大系列30多类功能产品,广泛用于服饰家纺、交通运输、安全防护和国防军工等领域。近3年新增销售额40.8亿元(其中完成单位21.9亿元),新增利润2.8亿元(其中完成单位1.3亿元)。发明成果引领通用纤维功能化的技术创新和产业升级,示范效应品著,获得2015年上海市技术发明一等奖等。
[成果] 1900010820 北京
TQ174.758 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:项目属于特种陶瓷领域。耐高温、低导热、高热膨胀、高强高籾的陶瓷涂层是提高燃气轮机等热机金属部件使役温度极限、热效率和可靠性的关键技术。降低陶瓷热导率的同时保持其高温热机械性能和高热膨胀系数是当今国内外陶瓷热障涂层领域的技术难点。团队自2001年起在863计划、自然科学基金等资助下,从点缺陷、结构设计入手系统研究了影响陶瓷热导率的因素,发现了降低陶瓷热导率、提高热膨胀系数、改善高温热稳定性的新原理和方法,研制了一系列具有优异隔热性能及高温机械性能的热障涂层陶瓷材料。主要创新点有: (1)系统研究了复杂氧化物陶瓷结构中引入点缺陷大幅降低热导率的原理和方法,提出了点缺陷引起的局域化学键变化、晶格畸变以及质量起伏对热传导声子的散射机制,建立了定量物理模型,在热障涂层、热电材料、热防护等多领域得到应用;提出了耐高温低热导陶瓷材料的设计准则。深入探索了具有多声子模式的陶瓷材料中本征声子散射的微观机制以及声子传导的空间分布规律,建立了基于第一性原理的陶瓷热传导的计算方法,被俄罗斯科学院院士A. L. Ivanovskii认为是“获得复杂材料体系各向异性性质的有效手段”’两篇相关论文引用次数位列著名材料科学期刊Acta Mater同年发表所有论文的前2%。 (2)发现了能够有效散射全波段声子的“局域非简谐振动机制”,突破声子散射的“合金化极限”,使陶瓷材料呈现类非晶的极低热导率,被国内外热障涂层和热传导专家认为是“获得陶瓷更低热导率的新机制”,据此研制的(Gd1-xYbx)2Zr2O7热障涂层热循环次数达到3400次:发现了改变陶瓷材料晶格振动固有谐振特性的“间隙子机制”,能够大幅提高热膨胀系数,有效缓解陶瓷涂层/合金热失配引起的热应力和涂层失效,该机制被国内外研究团队广泛验证和使用,并作为无机材料“重要和创新性”进展被著名文摘期刊ChemInform收录。 (3)基于上述理论成果,研制出一系列新型高温稳定、低导热、高热膨胀的陶瓷材料,热导率比传统YSZ热障涂层材料下降37%~58%,其中研制的掺杂Sm2Zr2O7和Gd2Zr2O7系列材料已成功应用于世界上工作温度最高(1600°C)的燃气轮机,综合热效率达到61.5%。国际航空结构材料专家Nitin P. Padure教授在Nature Materials的文章中作为低热导材料领域典型性进展介绍了本成果。 项目共发表SCI论文80余篇,其中在物理顶级期刊PRL、PRB及著名材料和陶瓷期刊Acta Mater、Chem Mater、JACerS、等发表论文40余篇,受邀在MRS Bull热障涂层专刊以及JECerS上发表低热导材料发展综述2篇。8篇代表作SCI他引394次。项目获得2016年建材科技奖基础研究类一等奖。成果对推动陶瓷材料高温热物理性能研究,促进燃气轮机热障涂层材料及能源环保领域髙温隔热材料发展具有重要指导意义。
[成果] 1900010454 四川
TQ320.66 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:项目属机械工程学科中的“塑性加工工艺与设备”领域。 塑料材料经过几十年迅猛发展,应用领域已触及国民经济的各领域。2016年,我国塑料加工业收入约2.3万亿元,约占轻工行业10%,已成为我国国民经济的支柱产业之一。科学技术的快速发展,也对塑料加工业提出了更高的要求。塑料加工业已经深刻地认识到,塑料材料加工过程中复杂外场耦合作用下的多层次结构的形成、发展与形态控制是制约塑料加工业发展和塑料制品更广泛应用的重要理论瓶颈之一,也一直是塑料制造业力图解决的难点。这一问题,曾长期制约了高档塑料制品如高性能锂离子电池隔膜(占电池成本的约30%)特别是动力电池隔膜等的发展,也阻碍了锂离子电池包括动力电池领域的更大突破。 为此,在国家自然科学基金创新群体、杰出青年基金、重点项目等的支持下,自1999年起,项目组对强剪切场、强拉伸场以及复杂力场与温度场耦合作用下的多层次结构的形成发展与形态控制进行了系统研究,取得如下科学发现。 (1)发现强剪切外场下取向、结晶、填料与聚合物微纤网络等结构控制机制,包括强剪切作用下相容性聚合物共混物剪切诱导相分离的新现象、聚合物增韧体系由形态变化引起的独特的脆-韧-脆转变、制品从皮层到芯层的层状纳米粒子加速剥离和剪切放大效应以及聚合物原位微纤网络的分割流场及诱导结晶作用等,丰富了塑料加工和通用塑料高性能化理论,为利用强剪切作用进行形态结构获得高性能塑料制品如高性能汽车保险杠专用料提供了理论指导; (2)发现基于强拉伸流场的原位微纤化和取向结晶的通用塑料高性能化机制,即强拉伸流场可使聚烯烃/工程塑料共混物在一定粘度比、共混组成、相容性等条件下原位形成微纳米纤维,并诱导形成独特的界面附生结晶现象,显著提高材料的界面相互作用和界面强度,为结晶性高性能原位微纤共混物的制备提供了理论支持,也为聚合物加工过程中的高性能化提供了新的思路和方法; (3)发现复杂外场下大规模取向结晶与取向结晶薄膜的拉伸成孔机制,即在强剪切拉伸复合外场下,分子链的高度取向可诱导串晶、横晶和取向片晶等取向结晶结构在整个截面上大规模可控形成、纳米粒子与橡胶粒子形成稳定的填料网络结构可赋予材料极佳的刚韧平衡特性、含高含量规则取向片晶薄膜的多点多级纵拉和热定型可有效控制薄膜成孔尺寸、成孔均匀性、低温闭孔安全性和耐穿刺性能,为高性能锂离子电池隔膜制备提供了理论支持和技术方法。 8篇代表性论文他引624次,SCI他引578次,多篇高水平综述和国内外著名研究单位如MIT、美国NIST等和中国多个单位正面引用和评述了项目成果。研究论文2008年获国际著名高分子期刊Polymer优秀论文奖,2007年获中国化学会高分子科学邀请报告荣誉奖。项目成果使锂电池隔膜制造水平大幅度提升,隔膜成孔均匀性和孔隙率显著提高,在国际上实现了从“跟跑”到“领跑”,使我国成为锂电池隔膜最大制造国和韩国SK、三星,日本SONY等国际企业的主要供应方。研究成果获2010年教育部自然科学一等奖。
[成果] 1800250148 山东
TQ341 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:再生纤维素纤维具有吸湿透气、柔软滑爽等优点,2017年消费量达300多万吨。2018年《山东省新旧动能转换重大工程实施规划》中提出改造纺织行业,研发新型功能纤维是纺织行业新旧动能转换的重要途径,巨大的民生需求及政策导向对再生纤维素纤维功能化改性提出了更高要求。 石墨烯具有完美的大π共轭体系和单层原子厚度结构,拥有优异的光、电、磁、机械等物化特性,在纤维材料改性领域具有广阔应用前景。在国家自然科学基金、青岛市应用基础研究计划等支持下,提出了采用石墨烯对再生纤维素纤维进行功能化改性的研究思路,探索出了石墨烯/再生纤维素改性纤维的完备工艺,成功研发出功能性石墨烯/再生纤维素改性纤维和石墨烯/再生纤维素导电纤维。具体内容如下: (1)创新性地采用碱脱氧还原技术制备石墨烯水系分散液。 在氧化石墨烯水溶液中加入少量碱性物质后,氧化石墨烯表面部分负电性的含氧基团被去除,含氧基团间的排斥力会使“弱还原”氧化石墨烯互相排斥,处于稳定分散状态。解决了氧化石墨烯与金属离子间团聚、难分散的技术难题,制备出高品质、结构可控的“弱还原”氧化石墨烯水性分散体系 (2)创新性地采用自由基接枝技术改性氧化石墨烯。 采用聚乙烯吡咯烷酮对氧化石墨烯进行自由基接枝,以制备在纤维素碱性纺丝液中均匀分散的氧化石墨烯分散体系。在纺丝液中,聚乙烯吡咯烷酮中氨基发生质子化反应,聚乙烯吡咯烷酮分子链中被激活的氨基与氧化石墨烯表面的环氧基和羟基进行反应,使聚乙烯吡咯烷酮酰胺基破坏并形成酯基;聚乙烯吡咯烷酮与氧化石墨烯形成稳定的共价键结构。 (3)突破了石墨烯/再生纤维素复合纤维制备关键技术。 采用分阶段逐滴加入石墨烯分散液方法,提高纺丝液共混均匀性;研究石墨烯对再生纤维素纺丝液粘度、熟成度的影响,纺丝液达到熟成度标准后送往纺丝工序;在纺丝过程中采用低酸凝固浴的缓和成型技术,减少了石墨烯的流失,保证了石墨烯在复合纤维中的功能特性。所制备改性纤维干断裂强度为2.50 cN/dtex,干断裂伸长率为9.5%;制得产品的远红外线法向发射率达0.87,紫外线防护系数(UPF)=50+,抗静电(半衰期0.9 s)达到相关国家标准。 (4)创新性地采用选择性还原技术制备石墨烯导电纤维。 基于氧化石墨烯表面含氧基团多样性的特点,采用表面改性技术在粘胶纤维基体表面构筑氧化石墨烯层叠结构,在界面处形成稳定氢键;选取改性亚磺酸类衍生物作为新型还原剂对环氧基团进行“选择性还原”,保留了与纤维基体具有稳定作用力的羟基和羧基,使所制备得纤维不仅具有优异的导电性(表面电阻率104~105欧姆)且具有良好的耐洗性。 该项目申请专利27项,已授权发明专利17项,已转让5项;发表论文58篇,其中SCI收录高水平论文33篇。石墨烯/再生纤维素改性纤维已实现产业化,该技术已在恒天海龙(潍坊)新材料有限责任公司、济南圣泉集团、青岛雪达集团、南通强生石墨烯科技有限公司等企业应用并取得了良好的经济效益,新增销售额近10亿,利润近2亿元,税收近7000万元。
[成果] 1800180117 上海
TQ323.4 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属合成纤维及合成树脂领域。聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称聚酯)是合纤原料中最大的品种,广泛应用于生产纤维、膜、瓶和工程塑料等。中国聚酯产能居世界第一,聚酯的工业生产主要采用含重金属的锑系催化剂,对人体和环境都会产生不利影响。随着国际上对锑系催化剂使用限制的日益严苛,中国环境保护部也于2015年在《纺织染整工业水污染物排放标准》中增设了“总锑”的排放控制要求。钛系非重金属聚酯催化剂已成为该领域的研究热点,但钛系催化剂对聚酯热降解副反应的强催化作用,导致聚酯产品存在色相发黄、耐热稳定性差,瓶坯乙醛含量高等问题,严重制约了环保型聚酯的工业生产。 该项目通过调控钛活性中心,创制了系列多金属磷配位螯合型钛系催化剂,解决了上述技术难题,形成了环保型聚酯新产品的绿色生产技术,有力支撑了聚酯工业的可持续发展。 一、创制多金属磷配位螯合型钛系催化剂,首次实现无重金属聚酯的工业生产通过剖析磷配体作用于钛活性中心以抑制其对聚酯热降解催化活性的机理,利用金属离子的吸电子性使之作用于磷配体,实现钛中心催化活性有效调控,创制了多金属磷配位螯合型钛系催化剂,达到既改善聚酯产品的热降解稳定性和产品色相,又不会降低催化剂活性的效果,首次实现无重金属聚酯的工业生产。 二、首次阐明消光剂对钛系催化剂活性的抑制机理,将竞争吸附的理念引入钛系催化剂的设计消光剂TiO2表面羟基的静电作用易使催化剂钛活性中心被吸附于TiO2表面,使得催化活性下降。 采用可被优先吸附的游离金属离子,通过竞争吸附,弱化消光剂对催化剂钛活性中心的吸附,开发了钛系催化剂STiC-01。工业应用结果表明,在生产消光级聚酯产品过程中,该催化剂活性基本不受消光剂影响。 三、以适度的金属离子通过足量的磷配体作用于钛活性中心,发明了瓶用钛系聚酯催化剂,解决了固相缩聚速度和耐热稳定性难以兼顾的难题适度控制金属离子对磷配体的作用,开发了钛系催化剂STiC-B1,结合催化剂加入点的优化,制备的钛系聚酯固相缩聚速度快,瓶坯乙醛含量相比锑系聚酯降低20%-40%。 四、首创熔体直纺生产环保型涤纶(聚酯)短纤技术,引领化纤行业绿色发展开发了熔体直纺生产钛系涤纶短纤维成套工艺技术,首次实现环保型涤纶短纤的熔体直纺生产,先后开发非织造、水刺等众多环保短纤品种。 该项目创制的系列钛系催化剂已成功应用于大型聚酯装置,生产有光/半消光纤维级、膜级、瓶级切片和涤纶短纤等环保型产品。至2017年底累计生产纤维级、膜级和瓶级聚酯切片上万吨、各类短纤产品3万多吨。膜级切片出口欧盟,短纤制品出口韩国,并部分被耐克、阿迪达斯等国际知名品牌使用,得到广泛好评。累计为企业新增产值35457万元,新增利润3991万元,创造了良好的经济效益。开发的环保型聚酯系列产品对人体和环境友好,社会效益显著。整体技术达到国际先进水平,获中国发明授权专利27件,发表论文5篇。
[成果] 1800180121 上海
TQ325.12 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属材料科学技术领域。项目经产研用联合攻关,建立具有自主知识产权的高效催化、高性能聚合、高功能复合材料及制品加工的完整产业链,实现了UHMWPE专用树脂及下游产品的全面国产化。首创有机无机杂化、交联、自由基聚合接枝、固相接枝等核心技术,配套模压、挤出等专有核心装备,形成的高速铁路扣件及公路用调高耐磨垫片、海洋浮标、耐压UHMWPE钢塑复合工业管道等系列制品得到广泛应用。项目申请发明专利11项,其中授权9项,授权实用新型专利21项,发表论文13篇。项目整体处于国际先进水平。 项目关键发明点如下: 1.发明的单活性中心非茂金属苯氧亚胺体系催化剂,可精准调控树脂的分子量,催化乙烯聚合活性可达到21kg PE/g Cat以上,UHMWPE相对分子量超过220万,分子量分布≤2.3;通过树脂聚合的工程化开发,新型UHMWPE实现批量生产。项目已具备17000吨/年专用树脂的产业化能力。 2.发明有机无机杂化、自由基聚合接枝改性等专有技术,可制备高耐磨、高抗冲、易挤出加工的SLL系列专用树脂。其中,有机无机杂化、新型固相接枝技术匹配开发了增强减磨复合材料;光引发可控自由基聚合接枝方法开发了高粘结性复合材料;原位聚合改性开发了高流动性复合材料。以上产品在金达管业、鲍尔浦等10余家企业实现了规模化生产和产业应用。 3.发明了UHMWPE高速铁路扣件及公路用调高耐磨垫片及成型加工技术,产品替代进口,实现了全套产业链的国产化。其中垫片的结构设计、配方优化及成型工艺开发均属国内首创,开发的专用树脂及耐磨垫片通过了中车集团铁路行驶试验测试,其中专用树脂球压痕硬度达到39MPa、拉伸强度达到50.4MPa、拉伸弹性模量达到777MPa;支座垫片摩擦系数≤0.01、线磨耗率(15km)≤5μm/km。 4.发明快速挤出成型、高效复合粘结、钢塑复合结构设计、无缝焊接工艺等多项成套加工专有技术,开发的大口径抗冲海洋浮标、UHMWPE钢制复合管等高端产品均实现大规模产业应用。开发的新一代耐磨管道专用树脂拉伸应变达到450%,拉伸强度达到41.9MPa,冲击强度达到140kj/m2;配套低温近熔点挤出工艺,开发了φ1200mm的UHMWPE大口径浮标筒,简支梁双缺口冲击强度最高达206kJ/m2。 项目形成了功能化UHMWPE系列专用树脂、高速铁路扣件及公路用调高耐磨垫片、海洋浮标、耐压UHMWPE钢塑复合工业管道等系列产品,近三年新增产值超过10亿元,新增利税超过2.2亿元,创汇1010万美元。项目成果打破了国外长期以来对国内UHMWPE复合材料产业化制备技术及产品供应垄断,填补国内空白,为中国掌握独立自主的高性能UHMWPE制备技术打下坚实的基础,提升了中国高性能UHMWPE产品的国际影响。
[成果] 1800130008 北京
TQ323.1 应用技术 合成材料制造 公布年份:2018
成果简介:研究目的意义: 随着中国城市建设的发展,公共交通设施的防火安全性能越来越受到高度重视。酚醛复合材料以其优异的耐燃、烟雾释放量低、低毒等特点备受关注,被广泛应用在防火阻燃场合。传统的拉挤酚醛树脂酸性催化剂对模具腐蚀严重,且含有大量酒精,固化反应慢,固化时会产生大量的缩合水和游离酚、游离醛等低分子挥发物,在拉挤成型制品中易形成气泡孔隙,严重制约了酚醛树脂基复合材料产品的应用。 该项目通过对无酸固化特种酚醛树脂设计及合成、酚醛树脂在线预浸拉挤和轨道交通用酚醛复合材料疏散平台的结构设计等关键技术进行全链条研究,形成了一整套无酸固化拉挤酚醛复合材料的制备技术。 主要技术创新点: (1)拉挤酚醛树脂设计及合成关键技术采取复合催化及分步加料的方法合成树脂,提高了树脂的固体含量,降低了树脂粘度;通过对拉挤酚醛树脂的分子结构设计及树脂合成工艺控制等方面研究,成功开发出拉挤工艺用特种酚醛树脂。 (2)单组份无酸固化的树脂体系引入高活性反应原料,设计合成了一种无酸固化的单组份树脂体系,既避免了酸性催化剂对模具的腐蚀问题,又提高了生产效率。 (3)酚醛树脂在线预浸拉挤工艺技术创新性地将拉挤工艺与预浸工艺相结合,实现了无捻粗纱及织物在线辊涂预浸烘干,入模前有效除去了非活性稀释剂及部分小分子挥发物,突破性地解决了国内外酚醛拉挤工艺的难题,显著地提高了酚醛拉挤制品的致密性和力学性能。 (4)预浸酚醛树脂含量精准控制技术在预浸拉挤工艺中设计采用胶液再分配浸渍装置,实现了增强材料的再浸渍、再分配,有效控制了预浸材料树脂含量的稳定性和均匀性,提高了产品质量。 (5)酚醛复合材料疏散平台应用技术 设计格栅式和无缝式复合材料平台踏板,在关键连接节点处设计安全可靠性高的不锈钢连接件,提高了产品的安全保障性。 成果产生的价值: 项目积极响应北京市“重点工作及区级政府应急项目预启动”专项工作,在北京市科委专项资金项目支持下,发挥了项目科技成果在北京市轨道交通建设中的支撑作用,项目成果已成功在北京、广州等城市轨道交通中得到广泛应用,累计完成里程26万延米,实现销售收入17465.22万元,利税2969.08万元。该项目获得3项国家专利,发表期刊论文3篇。项目大幅度提高了中国轨道交通运营安全保障系统的能力,对首都及全国的公共基础设施建设做出了突出的贡献。
[成果] 1700441677 浙江
TQ320.662 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:磁体注射成型是低能耗、低污染、便于大批量生产的现代加工方法,与传统的烧结制备磁体方法相比,更清洁、能耗更低、磁体精度可达到微米级,不需要二次精加工,适合生产多级转子和定子,其级密度高级差小,尤其适用于自动化领域(智能汽车、机器人、无人机)使用的高效率,高性能的直流变频微电机的转子或定子永磁体。决定注射成型磁体性能的关键技术是磁性塑料的性能,在该项目实施以前,中国的磁性塑料市场几乎由代表国际先进水平的日本户田和美特公司垄断,从基础材料上制约了国产微电机产业的国际竞争力。浙江工业大学经过了6年的基础研究完成了该项目的小试,2012年杭州千石科技有限公司公司与浙江工业大学合作完成产业化技术开发。项目研究包括:磁性介质的产业化制备;磁性介质的级配和表面处理产业化技术开发;高分子材料的改性,改性剂合成及产业化技术开发;塑料母料的产业化技术开发;多组份混炼技术开发;配合用户的应用技术开发和技术服务产品的系列化开发。项目产品经过5年的不断的改进、提高和系列化开发,已经形成PA6和PA12两大系列,16个牌号的产品系列。主要技术指标达到及部分超过日本公司产品。项目产品投产后,获得客户的认可,逐步打破了日本产品垄断中国市场的格局,产品已经进入海尔、格力、美的等知名品牌产业链,许多原先采购日本产品的主要中国客户(广东金南、江苏中天、珠海高科斯等)60%以上已经采用该项目产品,2016年该项目产品开始进入了东京铁氧体、爱普生等日资企业,并且开始出口到欧洲和韩国。已经实现产品销售收入约1亿元。
[成果] 1700450413 广西
TQ174.758.11 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:氧化铝陶瓷因具有优良的力学性能、电性能、热性能,高漫反射率,耐腐蚀、化学稳定性好而被用于制造多种高强度、耐磨损、耐高温等陶瓷部件的基础材料,且需求量巨大,因而倍受国内外关注。由于它是在现代工业和现代科学技术领域(如机械、电子电力、化工、医学、建筑卫生陶瓷、军事等)中应用最广泛的一种先进陶瓷,所以从粉体到陶瓷、从民用到高技术产品,都离不开氧化铝陶瓷。而且随着科学技术的进步和工业需求的提升对材料的性能提出了更高的要求,致使氧化铝陶瓷的发展趋势从90、95瓷向性能优异的99瓷(甚至99.7%)方向发展。中国虽然有关氧化铝粉体、陶瓷等各类产品的年产值达上百亿,但缺少高档高铝产品。原因在于制造氧化铝陶瓷的必用材料研磨介质的质量—耐磨性能决定了其所制造氧化铝陶瓷的质量。中国每年对研磨介质的需求量达到几十万吨,但主要生产氧化铝含量92%以下研磨介质,不能生产出耐磨性能好的高铝瓷产品。个别研究所生产的少量99瓷研磨介质,不仅价格贵,而且磨耗高,根本无法使用。进口瓷球虽然占据了中国高端产品的市场,但也没有耐磨且又价廉的95-99%高铝瓷球销售。由于制备99瓷必须用耐磨性能好的99氧化铝研磨介质研磨原料,才能减轻磨耗污染,制得优良产品。而且除了陶瓷工业,研磨介质还被用在化妆品、食品、医药等领域。所以研磨介质的耐磨性能不仅对生产高性能陶瓷产品至关重要,还是其他行业的安全保障。因此,具有优异耐磨性能的高铝瓷是促进国民经济发展急需开发的产品。基于国民经济发展的需要,该项目通过无团聚亚微米氧化铝超微粉制备技术,结合稀土、含碱土和硅的氧化物等成分的优化设计以及工艺参数的控制,利用晶界工程的方法,经普通球磨工艺和无压烧结,低成本制造了平均晶粒尺寸小于1微米的亚微米氧化铝陶瓷。所制备陶瓷的耐磨性能超过国外同行业代表性产品的525倍,掌握了将99瓷的烧成温度控制在1400多摄氏度的低温烧结技术;研究了陶瓷烧结过程中,稀土等添加物在氧化铝晶粒表面的固溶及生成晶界相和固溶体的规律特点、控制原理与方法及对相组成、显微结构的影响,系统地总结了稀土对高铝瓷耐磨性能的影响规律并揭示相关机理,对低成本工业生产高氧化铝含量优质陶瓷有重要意义,推进了中国氧化铝陶瓷向高档方向发展。该项技术共获得10项国家授权的发明专利,另有4项发明专利已初审合格,发表学术论文34篇,样品曾送巴伦西亚参加国际陶瓷展览会,引起美、欧企业高度关注,意大利研磨介质著名品牌“比多西”的研究人员多次探寻合作的可能和技术源头;研究成果一经发表,引起了国内外诸多同行的高度关注,曾受到德国陶瓷和复合材料博览会以能够深入了解最新进展的专家身份做演讲的邀约;Advanced Nanomaterials出版社的丛书编辑Ashutosh Tiwari教授评价课题组的工作,认为课题组为该领域做出了重大贡献并邀请课题组共同出版书籍;Lap Lambert学术出版社在看到课题组发表的论文后,对课题组的研究工作非常感兴趣,并约稿愿免费帮课题组出版专著。而且,该技术已经在佛山正弘氧化铝制品厂进行了工业性生产,产品质量超过了预计指标,得到用户们的高度评价。由于制造技术与原料粉体关系密切,该项目中的粉体制备技术不仅用于生产优质陶瓷,相关专利还实施转让给浙江连云港连连化学有限公司,为浙江超细微化工有限公司开发出中国最早99瓷造粒粉(经压制成型就可获得陶瓷)产品,还利用该氧化铝粉体开发出了中国最早的高导热绝缘氧化铝硅橡胶复合材料。依托项目中制备陶瓷的一系列技术,为生产性能优异的赤泥陶瓷,开发高附加值赤泥产品—压裂支撑剂打下基础,不仅攻克了多年来压裂支撑剂耐酸性能差的难题,还找到了有效解决赤泥堆场存放和污染环境的方法,对石油开采和绿色环保都具有重大意义。耐酸压裂支撑剂的相关专利已经与中陶支撑剂有限公司签署了专利实施许可合同,实现了校企合作,产学双赢。
[成果] 1800110362 浙江
TQ320.662 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:推广主要技术: 1)推广全天然可降解竹基生物复合塑料和注塑制品示范生产技术; 2)推广应用全天然可降解竹基生物复合塑料生产配方,示范推广竹粉目数混合比例、竹粉与PLA、PHBV配比、添加剂种类和配比等生产配方中的关键技术;推广应用全天然可降解竹基生物复合塑料反应性挤出工艺和注塑成型工艺等技术,示范推广挤出温度和速度,注塑温度、压力和速度,以及注塑产品模具设计等技术; 3)开发6种以上全天然可降解竹基生物复合塑料型材和注塑产品,进行示范生产。 实施地点和规模:在绍兴永昇新材料有限公司改建年产500吨全天然可降解竹基生物复合塑料示范生产线,在宁波市北仑区霞浦宇通模塑厂改建年产500吨全天然可降解竹基生物复合塑料注塑制品示范生产线,开发6种以上全天然可降解竹基生物复合塑料型材和注塑产品,进行示范生产。 经过近三年的努力,项目组已完成合同要求的各项技术经济、指标: (1)在绍兴永昇新材料有限公司改建年产500吨全天然可降解竹基生物复合塑料和挤出型材、在宁波市北仑区霞浦宇通模塑厂和绍兴市上虞东虞塑料电器有限公司改建年产500吨注塑制品示范生产线共3条。 (2)开发了垃圾篓、肥皂盒、方水杯、长方盒、牙刷杯、笔筒、花架、画架共8种全天然可降解竹基生物复合塑料型材和注塑产品。 (3)竹基生物复合塑料竹粉含量达30-60%, 以PHBV为原料时成本比纯PHBV降低50%,以PLA为原料时成本比纯PLA降低20%-50%,性能指标达到企业标准要求。 (4)生产可降解竹基生物复合塑料型材850 吨、注塑产品15.3万件,新增产值1329万元、利税236万元,创汇96万美元。 (5)制定了全天然可降解竹基生物复合塑料企业标准。 (6)举办技术培训班3期,技术指导15次,培训指导技术人员120人次,信息报送5次,参加展会1次。 (7)申请发明专利2项,制定技术规程1项,发表论文1篇。
[成果] 1700441359 浙江
TQ323.8 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品以聚酯二元醇和甲苯二异氰酸酯为主要原料,在分子链中引入不饱和甘油酯作为增韧增塑改性剂,经预聚、扩链等工艺制得。产品配合高、低官能度复合固化剂,得到的制品具有手感柔软、弹性好、粘接力强等特点,在助剂优选和配方设计上有创新,技术处国内领先水平。
[成果] 1800080471 四川
TQ320.6 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:1、主要技术内容: 该项目主要研究解决氟树脂在工程化过程中聚合放大效应,实现聚合物分子量大小、分子量分布稳定可控;通过研究聚合物分子组成、结构以及软化点等与溶解性、力学性能的对应关系研究,指导进行了工艺参数调整,实现分子结构优化;改进聚合物产品外观形态,提高产品溶解性;实现批量生产。该项目主要研究内容如下: (1)聚合专用设备结构设计研究: 开展了500L聚合釜的结构设计,确定了在聚合过程中物料的流动、传热、传质等物理过程的因素,实现工艺可控,解决了放大效应问题。 (2)500L反应釜聚合工艺研究: 开展了聚合控制方式、工艺参数优化等研究工作,确定了最佳工艺条件,并固化了工艺控制参数。单釜产能可达到单批次70kg。 (3)分子量及分布、分子结构、软化点等对溶解性、力学性能的对应关系研究: 开展了溶解性能与外观关系分析、分子量及分布与溶解性、力学性能、软化点关系分析、分子结构与软化点、溶解性等关系分析研究,找出了最佳对应关系。 (4)后处理工艺改进研究: 开展了后处理凝聚方式研究,解决了产品颗粒度不均匀及清洗不干净对后续产品应用性能造成影响的问题,确定采用低温凝聚干燥的技术路线,解决了物料结团等问题。 2、授权专利情况: 项目研制过程已申请1项国内发明专利,并已授权,专利名称“三氟氯乙烯改性聚偏氟乙烯的制备方法 ”(ZL201110422892.0)。
[成果] 1700441181 浙江
TQ325.4 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:该产品采用聚苯酯、碳纤维与聚四氟乙烯树脂优化组合,经混合、模压、烧结而成,有效克服了纯PTFE的易蠕变、不耐磨、导热差和极限PV值低等缺点。产品不损伤对磨偶件,并可提高其使用温度和尺寸稳定性,在生产工艺和配方等方面有创新,已获得相关专利,主要性能和技术指标达到国内领先水平。产品经化学工业合成材料老化质量监督检验中心检测,符合Q/SHX0005-2016企业标准并达到了计划任务书的要求;经上海氟峰防腐设备有限公司等单位使用,效果良好,具有较好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700441827 浙江
TQ323.4 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:简要技术说明:聚酯热收缩膜具有极限收缩率高、自然收缩率低、收缩曲线平整、透明度、光泽度高,印刷色彩优异、环境协调性好等优点,常用于标签膜等功能性薄膜领域。该产品使用6釜聚合装置,通过采用IPA-PTA-EG-DEG-NPG-PRG多元共聚(原料采用总酸与总醇比例为1.15:1,其中,酸为间苯二甲酸和对苯二甲酸按照1:9配置,醇为新戊二醇、乙二醇、二甘醇、季戊四醇按20:75:1.5:3.5配置)锑--钛复合催化体系,添加调色剂醋酸钴、抗静电剂等条件,优化配比及工艺条件,合成了热收缩膜级共聚酯。产品主要技术性能指标经绍兴市质量技术监督检测院检测,产品物性指标如下:序号检测项目,单位,实测结果:特性粘度dl/g0.755;二甘醇(DEG)含量1.68%;端羧基含量26.6mol/t;色度b值--4.6 L值--62;异状切片0.3wt%;水分0.015wt%;百粒重1.95g。
[成果] 1700450067 广西
TQ322.4 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:项目以Cupriavidus necator H16菌株为研究对象,收集了多达1.5万个单个细菌的拉曼光谱,结合化学计量学分析方法,实时监测了不同碳氮比、不同氮源、不同碳源底物下PHB合成过程胞内PHB、RNA、DNA和蛋白质的代谢动态,发现:不同果糖浓度下对数期长短与果糖浓度正相关;高碳源浓度下胞内核酸类生物大分子变化的活跃期长;前期活跃的细胞生理状态是影响PHB合成的重要因素。即使是仅提供有限的碳源,H16细胞还是将部分碳源用于合成PHB而不是将所有的碳源完全用于细胞生长,而且是在细胞快速生长的对数期就开始合成,说明H16启动PHB的合成并不是由于营养因子的匮乏。硫酸铵是PHB发酵的理想氮源。奇异值分解显示,源自RNA、DNA、蛋白质和PHB的拉曼峰是发酵的主要特征,随着发酵进程的延伸,菌体细胞的差异、产物的含量差别越大;胞内物质特征峰强度的动力学分析显示,生物大分子变化活跃期对应着PHB快速合成,氮源主要影响了RNA和蛋白质的代谢进而影响PHB产物的合成。不同氮源对PHB合成的影响可能是通过影响RNA和蛋白质的代谢进而影响PHB的合成。在碳氮比均衡的发酵环境下,胞内核酸和蛋白质的合成代谢一直维持在高水平,PHB合成较少,相反,在限氮条件下,核酸和蛋白质的合成受阻,PHB大量累积。单细胞分析显示,发酵早期,细胞PHB含量有较高的异质性,而且在不同的阶段H16细胞都存在2-3个亚群。结合光学操控,建立了快速分选高产聚羟基烷酸酯微生物的新方法并申请了发明专利(申请号201510243247.0),从糖厂周边和甘蔗地分离到两株产PHB能力较强的菌株。聚β-羟基烷酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是一种由微生物合成的生物塑料,不仅具有与普通石化塑料相似的热塑性,还具有生物可降解性、生物相容性、压电性、光学活性等化学合成高分子材料无法比拟的特性,因此在医药、工业、农业、包装业等领域有广泛的应用前景。其中,PHB(Poly-β- hydroxybuty)是PHAs家族中研究和应用最广泛的一种多聚体。广西是甘蔗、木薯资源优势省份,但是资源开发存在产品附加值不高的主要问题,需要寻找新的开发方向,提高其附加值,为农民增收,化资源优势为经济优势。而以生物质材料为发酵基质通过微生物法生产有经济价值的产物是挖掘生物质潜能的切实而有效的途经。因此,开展基于广西资源优势的微生物发酵产品的研发,开发生物材料,是符合国家和广西生物产业重大需求和产业发展方向,也是广西“十二五”规划纲要生物产业的建设重点领域之一。该项目针对广西的木薯淀粉和甘蔗优势资源,将现代光学新技术应用于微生物研究,应用单细胞光谱技术对可降解生物塑料合成微生物的生理、生化状态进行分析,并通过建立特殊产物微生物分离的拉曼镊子技术平台,快速分离可高效利用木薯淀粉糖化液和甘蔗汁合成聚羟基烷酸酯的优良菌株,为工业生产、实验室研究及了解微生物代谢过程的变化规律,在单细胞水平提供原创性的应用基础成果。项目培养了硕士研究生1名、本科生1名;发表学术论文6篇(其中SCI收录3篇,EI收录2篇)。该项目通过单细胞拉曼光谱结合数据挖掘技术,分析了微生物发酵过程中的代谢信息,为寻找最佳的PHB发酵条件从分子光谱的角度提供了全新的的光谱学信息,也为建立基于单细胞拉曼光谱快速分选高产优良菌株提供实验依据。项目成果将为进一步应用木薯淀粉和甘蔗汁开发新的、高附加值的产品进行有益的探索,为广西生物质资源的深度开发与利用提供相关理论与技术支持。
[成果] 1700580164 江西
TQ320.66 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:技术领域:妇产科学。 主要内容: (1)改良后的洗礼池(专利号:201430259935.2)进行沐浴。材质与制作方法:洗礼池采用优质改良性PMMA高分子复合材料,原料厚度≥5mm,台面厚度≥50mm,通过高温加工一次性热合吸塑成型,其弧形设计,无堆接和内扣便于清洁消毒,防止细菌滋生。同时,采用转折式花洒水龙头,根据新生儿体型,躺式内胆设计,采用液晶钟文控制显示屏,具有高温自动断水功能,一键式给水,有排水、出水温度控制报警。 (2)新生儿沐浴时,调节室温,调节水温(水温控制在38度-42度或用前臂掌侧下段试温合适为宜)。将新生儿置于改良后的洗礼池,将需要沐浴的新生儿以20-25度角斜躺于洗礼池内,臀部固定于凸起的坐垫上,将新生儿的手放在两侧设计的手托上。沐浴的顺序为面部、头部、颈部、躯干和四肢。 技术指标: (1)传统洗礼池: ①新生儿沐浴时,护理人员单手操作,新生儿体位得不到最佳舒展,增加沐浴时哭闹,增加了沐浴的风险。 ②护理人员腿部长时间处理紧绷状态,容易出现疲劳,除低工作效率。 ③采用普通水龙头冷热水混合调节,护理人员通过体感感受,新生儿沐浴有烫伤的风险。采用普通塑料制作,易脆,容易开裂,不耐用不易清洁消毒等。 (2)改良后洗礼池: ①根据新生儿体型,躺式内胆设计,洗礼池设计了一个凸起的坐垫,并在洗礼池两侧设计了手托,使新生儿斜躺并跨坐在沐浴池内沐浴,不易下滑。 ②遵循人体力学原理,把传统婴儿沐浴池的高度从60cm提高到了88cm。 ③采用转折型水龙头,恒温出水控制,高温自动断水功能,便于清洁消毒,防止细菌滋生,保证新生儿沐浴的安全。 促进作用及及应用推广: (1)该新型洗礼池能减少新生儿沐浴时间,减轻护理人员的工作量;降低新生儿并发症,提高护理质量;沐浴时新生儿安静,较少出现哭闹;减少下滑的次数,保证新生儿沐浴安全。已经推广至信丰妇保、黎川妇保、寻乌人民医院、上饶市立医院等近10家医院,近11000余个新生儿获益。 (2)该项目已经申请了国家专利(201430259935.2);项目成果已形成论文《改良后的新型洗礼池在新生儿沐浴中的应用》,发表在《中国妇幼保健》杂志,2015,30(35):6392-6394。项目成果于2016年7月通过了江西省卫生和计划生育委员会科技成果鉴定(成果鉴定登记号Y15711),成果鉴定等级达到国内领先水平;该项目成果填补了国内沐浴池改良的空白,产生了显著的经济和社会效益,极大的推动了该领域的科技进步。
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