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[成果] 1700560004 山东
TQ32 应用技术 合成材料制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于高分子材料领域中的高分子化学与物理。高等规聚丁烯-1(iPB)具有突出的耐热蠕变性和耐环境应力开裂性能,热变形温度高,是性能卓越的热水管材料。国外上世纪六十年代开展聚丁烯-1树脂的工业化,合成技术主要为淤浆法和液相本体法。淤浆法的问题是:使用惰性溶剂,需离心分离无规物,溶剂需回收与精制,工艺复杂;2002年Basell公司在荷兰新建了4.5万吨/年的聚丁烯-1生产线,采用液相本体法聚合工艺,由于iPB溶解在丁烯-1单体中,工艺存在聚合体系粘度大、传质传热困难、聚合反应转化率难以提高等问题。国内无iPB工业聚合技术及商业化产品。中国2010年统计的丁烯-1资源约有250万吨左右,且随着乙烯装置和炼油装置的发展,这个数字还在猛增。随着更高级α-烯烃单体(己烯、辛烯)取代丁烯-1用作LLDPE生产的第二单体,丁烯-1资源的综合利用变得非常紧迫。因此,开发具有自主知识产权的高等规聚丁烯-1的合成关键技术迫在眉睫。自2005年起,该项目围绕丁烯-1的“高等规度”与“先进聚合工艺”开展系列创新性研究,主要技术发明点如下:(1)首次提出了合成iPB的本体聚合新工艺,实现丁烯-1的沉淀聚合及釜内球形颗粒的形貌控制,解决了聚丁烯树脂易溶解于单体、聚合物形态难以控制等工程问题;与溶液聚合相比,免除了溶剂的精制与回收、脱无规物等工序,聚合流程大大缩短;实现本体聚合单体单程转化率90%以上。(2)开发了丁烯-1本体聚合的专用催化剂体系。实现丁烯-1本体聚合活性大(大于1000Kg iPB/gTi,无须脱灰、等规度高(大于96mol%,无须脱无规物)、聚合物颗粒形态好(釜内输送容易),为iPB工业合成奠定基础。(3)开发了具有自主知识产权的高等规聚丁烯-1的工业聚合关键技术。建成国内第一套万吨级的iPB工业化示范生产线,生产出指标稳定的iPB,获得了丁烯-1本体沉淀聚合的工业技术包,实现装置的稳定运行及iPB的工业化生产。进一步新建年产5万吨iPB的连续聚合工业装置生产线1条。开发了iPB在管材和通用产品领域的加工和应用技术,形成稳定牌号的多种不同用途聚丁烯系列产品。申请中国发明专利8项,实用新型专利4项,获授权专利9项;发表学术研究论文近40篇,制定了企业标准1项,主持起草制定国家产品标准1项。该项目通过了国家科技支撑计划课题验收,验收意见“形成了从催化剂到聚合工艺及加工应用的全流程技术,建成国内第一套高等规聚丁烯-1万吨级示范生产线,实现装置稳定运行”,经山东省技术成果鉴定:“解决了聚合物发粘结块问题,具有创新性,综合技术处于国际领先水平”。该项目获第十八届全国发明展览会金奖和第七届国际发明展览会金奖。该成果打破国外公司的技术垄断,形成具有自主知识产权的聚丁烯合成与应用技术,对提升中国聚烯烃行业的整体技术水平和产品升级换代、特别是聚丙烯产业转型升级具有重要的意义。
[成果] 1700560226 山东
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:纳米科学技术是世界各国“国家竞争力”战略标志,同时也是中国科学技术实现跨越式发展和实现“弯道超车”的重大领域。为此国家中长期科学和技术发展规划纲要将“纳米加工与集成原理,概念性和原理性纳米器件”列为优先发展主题,是国家重大发展需求,“可显著提升中国的国际竞争力,大力促进可持续发展,实现重点跨越”。纳米材料是整个纳米科学应用的基石,而碳纳米材料是目前纳米材料最具代表性与活跃性的主战场。在支撑碳纳米材料的碳纳米管、石墨烯和富勒烯三大体系中,由于碳纳米管具有完美的六边形拓扑平面卷曲碳分子管状结构,使其具有极为优异的电学、力学、热学性能,因而构成了目前最具可希望大规模产业化代表性碳纳米材料。但是目前国内外碳纳米管材料生产与应用存在着:碳纳米管规模化生产技术成熟度低、亟待解决碳纳米管分散技术与改性技术和产品难以推广应用的三大瓶颈性难题。该项目在国家科技支撑计划、国家自然科学基金等支持下,完成了“基于产业化关键技术的碳纳米管制备体系的构建与规模产业化”,主要创新点如下:1、在国际上率先开发了首套3000吨级碳纳米管“环路”循环流化床式连续规模化制备装置与配套工艺,解决了国内外传统技术无法实现高质量碳纳米管规模化连续制备以及成本高、污染和浪费严重的难题,碳源转化率>62%;以工业废渣为起始原料开发了绿色活性催化体系和工艺。2、开发了高接枝率与高活性气-固反应改性技术,有效的解决了液相改性剂在干燥中表面张力对碳纳米管团聚的影响,显著的缩短改性步骤与改性周期;揭示了压力场梯度与团聚体分散的作用机制,提出了气液界面急速汽化过程中纳米尺度下的高梯度压力场有利于碳纳米管团聚体的高效分散的观点,开发出基于工质相变的新型碳纳米管气相分散设备及工艺。实现了可工业规模化连续制备纯度>99.94%的高纯度碳纳米管气凝胶。3、揭示了碳纳米管/复合材料的相互作用机制和性能构效关系,为提高复合材料关键性能指标提供了应用基础理论依据。开发了定向碳纳米管橡胶的复合技术、低电阻率导电电浆制备技术和应用于多种工业品生产中间环节的系列关键技术,解决了复合材料产品无法呈现出碳纳米管优异的特性是导致碳纳米管复合材料难以规模化推广应用的瓶颈性难题,拓展了碳纳米管材料规模化应用。产品已在多个行业的多家企业进行了推广应用。该项目实施过程中,共获国家专利22项,其中发明专利7项,发表论文25篇。解决了目前国内外产业化过程中存在的碳纳米管规模化生产技术成熟度低、亟待解决碳纳米管分散技术与改性技术和难以产业化推广应用的三大瓶颈性难题。构建了从生产到应用全流程国际上规模最大的年产3000吨的基于产业化关键技术的碳纳米管制备体系,以国际上率先掌握碳纳米管大规模化产业技术,提高了中国碳纳米材料整体工业制造水平;以典型性行业推广示范应用,促进了中国碳纳米材料领域跨越式科学技术进步。
[成果] 1700560341 山东
TQ0 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:主要研究内容: 流化床是复杂的非线性混沌系统,其流化状态和床内的反应规律受到流体粘度、密度、流速与床料粒度、密度和形状等影响。流化床反应器内反应的控制和反应器的放大十分困难。工业流化床反应器都在高温下操作,揭示高温流化床反应器的混沌特性及其多尺度效应属学科前沿,此方面的知识尚属空白。利用流化床反应器对纳米、微米颗粒进行物理、化学加工具有重要的科学价值及应用价值。本成果研究内容包括: 1.采用声场作为外场破碎颗粒团聚,改善其流化质量。具有不需内构件、应用简便等优点; 2.确定外场能量的形式可以有效破碎颗粒团
[成果] 1700560087 山东
U49 应用技术 其他城市公共交通 公布年份:2017
成果简介:该项目属于计算机科学技术领域。 随着经济的高速增长,中国处于城市化、现代化和交通机动化进程加速发展阶段,城市交通面临日益严峻的考验,交通拥堵、市民出行体验差已成为交通行业亟需解决的问题。为缓解城市交通问题,中国大部分城市建设了智能交通系统,但存在交通信息检测和交通状态判别不准,智能联网联控能力不足,设备难以持续可靠运行等问题,导致系统无法充分发挥提升运输效率、节能减排的整体效果,城市智能交通系统的产业化存在明显障碍。 该项目突破行业内多项技术难题,在交通状态判别、单路口高峰拥堵解锁、控制策略自生成、设备降效分析等多项关键技术进行了创新研究,形成了从拥堵发现、交通调控到运行保障的成熟技术体系,并实现了产业化。 该项目主要创新点如下: 1)融合定点检测、过车、信号控制、互联网众包等数据的精细化交通状态判别技术。突破城市级海量交通流实时采集与精细化路况判别、基于过车大数据的旅行时间计算、互联网交通数据众包采编校验等多项关键技术,建立了适应不同道路等级和数据类型的路况判别模型,实现了红黄绿路况和拥堵长度的精细化判别,构建了符合市民出行感受的客观拥堵评价体系,为交通管理者更好地指挥提供决策依据,为出行者选择合理出行路线提供参考,提高了路网整体通行效率。 2)基于多元检测的拥堵自动解锁和多目标多策略控制技术。提出了一种基于多类型、多断面多检测器路段排队长度的拥堵自动解锁控制算法技术,实现了基于多目标多策略拥堵区域交通需求控制,解决了传统信号控制在智能交通控制中过饱和状态无针对性解决方案的行业难题。 3)交通检测设备运行效果下降分析(检测设备降效分析)技术。提出了一种基于交通大数据的交通检测设备降效评估方法,该技术通过获取交通检测设备当前检测周期内的检测数据、历史检测周期内的统计分析检测数据,根据获取到的所述交通数据评估所述交通检测设备在所述检测周期内是否存在降效问题。 该项目已授权发明专利8项,实用新型专利1项,授权软件著作权18项,在国内期刊、会议发表论文4篇。 基于该项目技术成果,海信开发了城市道路交通信号控制系统、动态交通信息服务平台、智能交通管控系统系列软硬件产品,并先后应用到青岛、深圳、贵阳、江门、西宁、兰州、佛山、威海、烟台等多个大中型城市,应用效果显著。2014-2016三年内,实现新增销售额175424.34万元,新增利润29848.14万元,新增税收14165.77万元,创造了良好的经济效益。项目的推广应用,有助于降低行车成本、减少出行时间,缓解城市拥堵造成的经济损失和环境污染。同时具有较大的产业链发展推动作用,能很好带动交通大数据、信息网络、智能交通等相关产业技术与装备的发展。
[成果] 1700560225 山东
TQ33 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:热塑性硫化橡胶(TPV)是一类通过动态硫化技术将现有塑料与橡胶复合制备的高性能可循环热塑性弹性体,兼具高弹性和热塑性,可反复加工使用和回收利用,是一类能源资源节约型和环境友好型的先进“绿色”弹性体新材料,是世界橡胶材料发展的重点方向之一,年消耗增长率超过20%。至今只有美国AES、荷兰帝斯曼、日本Zeon等几家大公司掌握高附加值、高难度的TPV制备技术。 主要技术内容:(1)基于多年TPV制备技术的研究,开发成功可循环热塑性弹性体连续动态硫化工艺技术,由高温预混橡塑组份(精细预分散塑料相)、低温混合制备橡胶母胶(定向分散多种不同形态不同功能的添加剂进入橡胶相)、高剪切制备硫化剂/软化剂分散体(硫化剂高度预分散于软化剂中)、高温动态硫化(橡胶相全交联、橡胶相精细破碎、相态反转)、TPV塑料相增塑增容(调节TPV硬度和加工流动性)共五个加工单元组成,每个加工单元均由相应的装备来实现,五个步骤协同联接;(2)通过在TPV橡胶相中定向高量填充增塑剂或非增强性填料来降低橡胶相内聚能,有利于橡胶相破碎成精细粒子,进而开发成功可循环热塑性弹性体配方技术;(3)最终创建了包括工艺、配方和装备的动态硫化制备成套技术,包括丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)TPV成套技术,和尼龙(PA)/丙烯酸酯橡胶(ACM)TPV成套技术,技术独特,创造性强。 授权专利情况;申请相关中国发明专利5项,已授权5项,授权实用新型专利1项,发表密切相关论文6篇,制定相关国家标准1项。 技术经济指标:近3年共销售各类TPV5.77亿元,累计利润3154万元,新增税收3340万元,取得了显著的经济效益。 应用推广情况:该技术开发的NBR/PVC TPV性能指标均达到或优于日本Zeon公司的Elastar,PA/ACM TPV性能指标达到或优于日本Zeon公司的Zeotherm。产品质量符合欧盟RoHS指令的要求,并通过瑞士通用公证行(SGS)认证。每吨售价约为国外同类产品的60%,市场竞争优势明显。 NBR/PVC TPV技术已经在青岛新材料科技工业园发展有限公司实业产业化,产品适用于高端白色家电用超耐低温磁性密封材料、高端汽车用TPV制品、矿山、钢铁行业用输送带、符合国防领域特殊性能要求的TPV制品、国家电网用电缆护套、海底电缆外包胶等领域,在海尔股份、汉缆股份、宝通股份、海信股份、安能橡胶以及双箭橡胶股份等公司得到应用,其中耐低温密封制品占海尔全系列冰箱、冷柜的60%市场份额。PA/ACM TPV技术在青岛翊恒橡塑科技有限公司实现产业化,产品能够持续耐150℃热空气、无机油和有机油3000小时,而且可以循环利用,适用于耐高温和腐蚀性流体的发动机部位的汽车和工业零部件。在军工和造船行业,适用于船舶发动机舱的减振、密封、弹性连接部件,还有大量的输油、输气管路系统。产品已经在日本NOK、美国Park、山东美晨、青岛固恩治、安徽钟鼎、山东昌誉密封等企业得到应用。 项目产品可以部分或全部替代常用的中高性能传统热固性橡胶材料,对于从源头上解决废弃热固性交联橡胶的回收与再利用这一世界性难题具有重要意义。
[成果] 1700560453 山东
Q50 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目在多项国家自然科学基金和山东省科技发展计划的支持下,开展了核酸快速检测关键技术及应用的研究。生化分析方法因其具有简单、灵敏、快速、准确等优势在疾病诊断、食品安全和环境监测等领域发挥着重要作用。核酸作为一种重要的生命大分子,可以将其用作靶标的识别分子引发信号的开关,也可以用多种方法对其进行有效复制,提高检测的灵敏度。基于核酸的纳米生物传感的信号放大方法主要有变温和等温两大类。等温核酸扩增检测技术是不同于变温PCR的另一类核酸检测技术,它通过具有链置换活性的DNA聚合酶(或与其它酶联合),在等温条件下可以特异、高效、快速地扩增DNA,实现对DNA的有效信号放大,提高检测的灵敏度。该项目构建了一系列新型的等温级联信号放大检测方法,申请了多项相关国家发明专利并和企业合作,成功进行了检测试剂盒的研发推广和销售,取得了较好的经济效益和社会效益。等温均相纳米生物传感新方法的研究:利用核酸适体以及DNA杂交的特异性分子识别,对核酸、蛋白质、生化小分子等目标分子进行了快速检测,实现常温下检测信号的非线性放大和均相溶液中目标分子的等温、灵敏检测,降低了对大型实验仪器的依赖,为灵敏可视化生物传感器的构建提供了新的途径。工作的重点和特色是以核酸作为检测靶标,开发了等温均相检测双链核酸的新方法SAMP,突破了现有核酸检测对PCR等变温技术的依赖,并解决了快速检测技术中核酸产物带来的假阳性污染这一难题,为分子诊断、食品检验和环境监测等领域的核酸快速检测提供了强有力的检测工具。本课题组在实验中发现Bst DNA聚合酶兼具反转录酶活性与聚合酶活性的特点,可使反转录与扩增合二为一,在等温条件下实现RNA的一步法检测。该成果发表在国际权威期刊美国化学会志(J.Am.Chem.Soc)。此研究结果为RNA一步法快速检测提供了重要的酶学基础。项目进行期间,完成国家自然科学基金项目2项和山东省科技计划项目2项,目前在研国家自然科学基金3项。近年来在J.Am.Chem.Soc.,Clin.Chem.,Anal. Chem.,Chem.Commun.,Biosens.Bioelectron.等国际学术刊物上发表SCI收录论文20余篇,其中影响因子大于5.0的SCI论文12篇(第一或通讯作者),影响因子大于10.0的SCI论文2篇,其中8篇代表性论文均在JCR期刊分区Q1区。截止到2017年5月11日,被Chem.Rev.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.等国际权威SCI期刊正面引用377次,他引334次,其中单篇最高SCI引用53次。相关成果先后获2011年山东省高校优秀科研成果(自然科学类)二等奖1项,2013年三等奖1项。申请国家发明专利9项,授权4项。科研成果技术推广和产业化:利用已有的技术储备,积极推动科研成果产业化,与青岛汉唐生物科技有限公司和青岛艾菲生物技术有限公司合作进行技术研发和推广,研发了一系列关于结核杆菌和上呼吸道感染的快速简单核酸检测的试剂盒,以及关于食源性致病菌如沙门氏菌和单增李斯特菌的检测试剂盒。目前销售收入已达到1588.21万元,在分子诊断、食品检测领域取得了非常好的经济效益和社会效益。
[成果] 1700560002 山东
TQ46 应用技术 化学药品制剂制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于精细化工领域。 布洛芬化学名为异丁苯丙酸,是生产抗炎、解热和镇痛类合成药剂的基础原料,也是制备布洛芬甲酯、肽类表面活性剂、可聚合烯类单体的基础化合物。作为一种非甾体消炎药,布洛芬医疗作用显著,不良反应小,是全球最畅销的非处方药物之一。中国布洛芬生产工艺主要采用1,2-转位重排法。该工艺技术存在反应时间长、能耗高、产品品质差、废弃物量大等诸多亟待解决的关键技术难题。 项目组与企业协同攻关,针对生产过程中存在的技术难题,从反应机理出发,发明了高效缩合技术,突破了制约布洛芬生产的瓶颈;针对生产过程中存在的高浓度废水、废气排放的环保问题,基于“环保溯源”治理的思想,发明了一系列处理技术,创建了布洛芬清洁生产体系,符合国家中长期科学和技术发展规划纲要。主要技术发明内容如下: 1.发明了循环共混反应分离集成技术及装置,突破了制约布洛芬规模化生产的技术瓶颈。自主研发了集混合、反应、分离于一体的缩酮化反应技术及装置,采用内置机械搅拌和强制循环相结合的手段增强传质效果,通过循环共混,使主反应由反应釜转移到精馏塔,将反应精馏与共沸精馏加以耦合,及时移除反应体系的产物,促进反应正向进行。缩酮化反应时间由原来的23小时以上减少至7小时以下,塔顶馏出物水相中反应物新戊二醇浓度由17~20%降至1.0%以下,能耗降为原工艺的40%,解决了缩酮化反应时间长、能耗高的技术难题,突破了制约布洛芬生产的技术瓶颈。 2.开发了产品杂质深度控制及品质提升关键技术,提升了产品的竞争力。自主研发了外循环精密控温连续化傅克水解反应技术,攻克了傅克水解反应局部过热产生副反应的技术难题,减少了因副反应产生的杂质,提高了产品品质;自主研发了基于热集成的连续汽提法布洛芬钠盐有机溶剂杂质脱除技术,使中间产品中有机溶剂杂质由原工艺的20ppm降至3ppm以下,攻克了产品杂质深度控制的技术难题。 3.创建了基于废弃物资源化的重排法布洛芬清洁生产体系,实现了布洛芬的清洁化生产。自主研发了碱洗-捕捉-精馏一体化的多组分有机废气捕集工艺,攻克了强酸性、大风量、高浓度有机废气处理难题,废气中石油醚回收率≥90%,HCl脱除率≥99%;自主研发了基于热集成的有机废水资源化处理工艺,高效回收氯酮母液中的二氯甲烷,回收率≥99%;自主研发了载布洛芬废活性炭末端资源化再生技术,废炭中布洛芬回收率及活性炭再生率均超过90%。 该项目授权发明专利10余项,形成了具有完整知识产权体系的高产能布洛芬清洁生产系列技术;该项目已产业化应用于山东新华制药股份有限公司、淄博新华-百利高制药有限责任公司等企业,近三年累计销售额达14.4亿元,新增利润超过3.5亿元,新增税收约2.1亿元。该项目突破了制约布洛芬生产的技术瓶颈,降低了生产成本,提升了中国高纯度布洛芬生产技术国际市场的竞争力。该技术整体处于国际先进水平,关键共性技术还推广应用到类似的非均相可逆反应体系中,促进相关生产过程的技术提升。
[成果] 1700520070 山东
TQ0 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目属于绿色化工技术领域,精细化工是当今世界化学工业的发展重点,也是国家综合国力和技术水平的重要标志之一,在中国国民经济中占有重要地位。但是由于中国精细化工生产企业规模小和普遍采用间歇法为主的现状,难以实现零排放的清洁化生产工艺和全封闭的智能化生产方式,这已成为制约整个精细化工行业发展的瓶颈,因此国家中长期科技发展规划纲要明确提出将“流程工业的绿色化、自动化及装备”作为优先发展主题。水相有机合成作为国际上绿色化工的核心技术之一,经近四十年的研究,已在理论和实验室阶段取得了长足进展,但是由于一直未能突破水相非均相传质难和效率低、有机化工产品在水中难以分离与纯化、水介质难以循环套用的三大产业化共性关键技术难题,至今未能实现大规模产业化,因此水相有机合成大规模清洁化生产技术亟待突破。该项目以化学工业难度突出的精细化工产品为起点,选择具有代表性和普遍性的精细化学品为目标,重点攻克制约水相有机合成产业化的共性关键技术难题,创建清洁生产体系。主要创新点如下:创新点1:研究催化剂的组成效应、尺寸效应、晶面效应和界面效应对反应的影响规律,通过调控催化剂活性位点和载体界面,设计合成适用于水介质的多相催化剂,开发水相催化反应技术,构建与水相反应相匹配的高效催化体系,解决水相非均相反应传质难、生产效率低的产业化共性关键技术难题。创新点2:研究不同物料在水中的溶解度差异,利用各物料官能团性质,开发水相分离提纯技术,解决有机化工产品的分离提纯需要使用大量有机溶剂的共性关键技术难题。创新点3:研究分离产品后母液中残留组分的组成、性质、累积规律和敏感因素,开发特种净化技术,实现水的循环套用,解决水介质由于含有大量复杂有机成分,难以循环套用的产业化共性关键技术难题;针对精细化工生产过程中产生大量废盐的问题,开发耦合联产技术,变废盐为有用的资源,实现化工资源的可持续发展。创新点4:研究颗粒、气泡、液滴等对设备内流动、传递、反应过程的影响规律以及传质传热方式对非均相反应的影响,设计开发水相专用反应、分离和纯化设备,解决水相合成产业化的工程技术问题。以能量流高效利用和信息流智能管理为指导,开发连续化、智能化精准控制技术,解决精细化工产业间歇式操作难以实现全封闭智能化生产方式的难题,实现水相合成技术产业化从工艺到装备的绿色化、自动化。该项目已授权国家专利15项,发表论文4篇,出版著作1部,译著1部。已推广应用至农药、医药中间体和饲料添加剂等领域,近三年累计实现销售收入22.4亿元,利润4.1亿元,累计减排废水77.9万吨,废盐10.5万吨,废气9.8万吨,产生了良好的经济和社会效益。
[成果] 1800120599 广东
TQ0 应用技术 风机、衡器、包装设备等通用设备制造 公布年份:2017
成果简介:以实现聚合物加工成型过程在线测量与表征为目标,重点研究开发利用拉伸形变作用对多相多组分不相容材料进行塑化、混合和界面增容的方法及装置,以及材料微结构、形态及性能的在线测量与表征技术,开发出聚合物加工过程综合测试分析仪器。通过该项目,不仅为新型聚合物及其复合材料的研究开发提供了必要的实验手段,更为研究复杂流场中多相多组分不相容高分子复杂体系的形态、结构生成和演变规律,组分间相互作用机理以及制备过程中流变学、反应动力学等理论研究提供了必要的理论基础和研究手段。一、基于拉伸流变的偏心转子塑化输运模块华南理工大学瞿金平院士在2006年提出了“基于拉伸流变的高分子材料塑化输运方法”并在2007年发明了高分子材料叶片塑化挤出机原理样机,实现了该方法。瞿金平研究团队还进行了高分子材料叶片塑化加工动力学理论研究,建立了叶片塑化挤出过程的固体输送以及熔体输送模型,为新设备的优化设计提供了理论指导。“基于拉伸流变的高分子材料塑化输运方法及设备”(ZL200810026054)已获得中国、美国(US20100135102)、欧盟(EP2113355)、日本(JP2010-501358)、澳大利亚(AU200810026054.X)等15个国家的发明专利授权,并获得2014年“中国专利金奖”。“基于拉伸流变的高分子材料绿色加工成型技术”获得2015年“国家技术发明二等奖”。项目针对第一代叶片挤出装置存在的问题,突破了小型耦合器,转子、定子曲面设计等关键技术,利用偏心转子自转与等速反向公转时在定子内腔中的滚动作用,使偏心转子与定子之间的物料体积沿定子的轴向和径向交替地周期性变化,实现物料的体积脉动形变塑化输运,开发出新一代偏心转子式拉伸流变挤出塑化模块,实现了拉伸流变塑化挤出技术的仪器化。其原理图如图1所示。该仪器热机械历程短、能耗低,分散混合效果好,且塑化输运过程中可实现流道呈流线型、无死角,有利于热敏型高分子材料的塑化和混合改性,适合于加工测试目前传统螺杆难以加工的物料,在纳米粒子分散混合、热敏性生物降解塑料加工方面等具有优势。仪器样机如图2所示。二、拉伸/剪切可控流变测量模块拉伸-剪切可控流场流变仪是一种可控制复杂流场中拉伸/剪切流动比例的流变仪,可用其研究聚合物熔体在复杂流场中的特殊流变行为,为复杂流场中聚合物流变特性的定量表征提供有效方法和实验手段,对推进聚合物加工流变学理论发展和突破流变仪核心技术具有重要意义。该仪器的硬件部分采用模块化设计,全机由测量头、内筒旋转驱动及转矩测量、内筒偏心调节、内筒升降、温控及机架组成。仪器软件功能分为四大部分,分别为数据输入、实验部分、数据后处理部分和数据导出部分。仪器实验模式模仿同轴旋转流变仪进行设计,主要有稳态测试和动态测试两种。样机如图3所示。目前获1项实用新型专利(一种拉伸/剪切可控复合流场的偏心圆筒流变装置,专利号:ZL201520339063.X)。三、旁路式流变测量装置研制旁路式流变仪可以用于工业生产过程的在线监控。目前国内使用的旁路式流变仪产品完全依赖于德国和美国的厂家,国内产品尚属空白,价格昂贵,维护困难。项目组开发一套旁路式在线流变仪,该仪器可以安装在塑料挤出生产线旁路中,实时监测挤出过程中被加工物料的粘度,对产品质量进行闭环控制,并且测量后物料能够返回主流道。该旁路式流变仪不仅可进行流变测量,还可将超声、光谱测量整合进去,成为多功能的聚合物加工过程实时检测工具。该仪器的研制开发将打破国外在旁路式在线流变仪方面的垄断,促进国内的塑料合成行业向精益化方向发展。四、超声、近红外在线测量技术超声波在材料中传播时,其声学参数(包括时域参数、频域参数)与材料的内部结构信息密切相关。利用超声参数与高分子材料内部结构之间关系,可以通过超声波在线测量高分子材料的声学信息来间接表征材料的内部结果以及多相体系的分散状态。光谱在线测量技术是一种通过安装在生产加工设备上的光纤探头对生产加工过程进行实时监测的新型技术。项目突破了超声、光谱探头无法承受聚合物高温高压加工环境的难题,开发出的超声测量装置能够承受最高温度270℃、压力20MPa,近红外、拉曼探头能够承受最高温度230℃、压力10MPa的工作条件,可以适应一部分聚合物的在线加工测量。五、聚合物加工过程测量与表征软件聚合物加工过程测量与表征软件是对仪器测量数据的后处理软件,其功能是对流变仪采集的测量数据提供灵活全面的分析功能。通过该系统的应用可对测量数据进行后处理,可能同时要对流变数据、超声波射频信号和光谱等多种信号进行综合分析,从而对加工过程中的物料状态进行全方位表征。软件开发突破了多数据类型定义与输入输出接口,超声、光谱数据有效信息解析辨识及图形化显示等关键技术,软件界面。六、聚合物加工性能材料数据库开发由于单机版的光谱、超声和流变数据无法实现更多科研人员的数据共享,因此,建立了一个基于B/S模型的通用材料特征数据库,将通用材料的实验结果录入到网络数据库中,可以实现远程网络查询;利用Microsoft Accesss数据库管理软件建立了基于材料名称的光谱、超声和流变数据库;通过IIS服务器实现了通用材料特征数据库的网络服务;实现了对简单数据的查询、录入、修改和删除等功能。将通用材料的实验结果(基本数据、拉曼光谱数据、红外光谱数据、超声数据和流变数据)录入到网络数据库中,实现远程网络共享。科研人员可以使用浏览器登录网站,查询已经测试过的通用材料的实验数据,节约了科研时间,减少了重复实验,提高了资源利用率。聚合物加工过程流变仪可应用于从事聚合物加工相关企业和进行聚合物加工过程研究的高校实验室以及研究所,为其聚合物加工生产和研究提供全面的针对加工过程中聚合物的分析方法。
[成果] 1700300441 山东
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:碳纳米材料因其独特的物理化学性能,在多个学科及各学科交叉领域展现出巨大的应用前景,对未来科学与技术发展将产生重要影响。该项目研究了石墨烯和纳米碳纤维的生长过程,并进一步对功能化石墨烯的机电性能、电催化性能、生物传感性能等进行了系统的实验研究。 (1)首次结合电子显微镜结构表征结果,利用大规模原子/分子大型并行模拟器软件对石墨烯表面负载Pt纳米粒子进行模拟计算,发现石墨烯表面的单层Pt原子倾向于自组装为2-3原子层不规则形状,具有FCC晶体结构的Pt纳米粒子在石墨烯表面具有很好的热稳定性。该研究为功能化石墨烯中纳米Pt粒子在石墨烯表面的分布状态以及纳米Pt粒子与石墨烯间的相互作用提供理论解释。 (2)首次利用像差校正高分辨电子显微镜观察到Cu纳米粒子在碳纳米纤维中的扩散分布,发现Cu粒子对碳纳米材料的生长具有不同的催化机理(与常用的Fe、Co和Ni催化剂粒子对比)。该研究成果解释了铜催化剂与碳纳米材料之间的相互作用,对碳纳米材料的可控制备及碳纳米材料中催化剂粒子的去除具有重要指导意义。 (3)首次利用扫描隧道显微镜对自由站立石墨烯及二氧化锡功能化石墨烯进行原子分辨率成像,并对它们的机电性能进行研究。研究发现,在同等外力条件下,功能化石墨烯的位移是石墨烯的十倍。该研究成果对发展石墨烯基新型功能材料和功能器件具有重要的理论指导意义。 (4)首次研究氮掺杂石墨烯作为催化剂及催化剂载体在酸性和碱性溶液中对氧气的电催化还原行为,探讨了石墨烯和氮掺杂石墨烯在酸性和碱性环境下的催化活性以及作为载体对催化剂活性的促进作用。研究结果表明,氮掺杂石墨烯在碱性溶液中具有明显的催化氧气还原活性,但在酸性溶液中受到抑制;在酸性溶液中,氮掺杂石墨烯对催化剂的氧气还原催化活性具有更高的促进作用。该研究成果为氮掺杂石墨烯在醇类燃料电池催化剂的应用提供了重要的理论基础。 (5)首次将氮掺杂石墨烯修饰电极应用于电活性药物分子芦丁的高灵敏检测,氮掺杂石墨烯的存在对芦丁的电化学反应具有良好的催化作用,氧化还原峰电流值明显增大。该研究成果表明氮掺杂石墨烯可以用于化学修饰电极的制备与研究,在电化学传感器的应用方面具有极大潜力。 项目期间,课题组承担了科技部国际科技合作专项项目1项,国家自然科学基金面上项目2项,青年基金项目1项,省自然科学杰出青年基金项目1项,授权国家发明专利10项,发表SCI/Ei收录论文72篇,影响因子大于3的SCI论文18篇。该项目研究成果发表在ACSNano(SCI,影响因子12.881)等高层次学术杂志上,其中8篇代表性论文被ChemSocRev(33.383),Energy&EnvironmentalScience(20.523),Adv.EnergyMater(16.146),NanoLetters(13.592)等知名杂志引用143次。著名“Nanowerk”网站专题报道了该项目的科研成果2次,该网站被誉为纳米科学与技术领域的世界入口。
[成果] 1700300444 山东
R730 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:针对肿瘤等疾病早期检测方法操作复杂、价格昂贵、灵敏度与准确性尚需提高等问题,开展了肿瘤标志物(包括蛋白质抗原或抗体、DNA片段、细胞中与肿瘤相关性较强的生命活性分子)及肿瘤细胞的检测,对于重大疾病的临床早期诊断、治疗发挥着重要的作用。采用纳米粒子、生物条形码、常温链循环置换反应及滚环复制反应等信号放大技术,结合电致化学发光分析、电化学溶出分析等检测方法,制备超灵敏的肿瘤标志物生物传感器,提高检测灵敏度,克服了常规生物传感分析交叉干扰的影响,建立了肿瘤标志物的检测新方法。主要研究价值和科学意义包括: 将光电化学分析应用于蛋白标志物检测,通过光电化学分析新体系,采用复合纳米材料修饰电极,结合纳米探针放大技术和DNA循环放大技术,建立了免疫分析新方法,灵敏度比经典的ELISA法提高100倍,线性范围达到4个数量级。由于提高了检测灵敏度,可采用稀释样品降低基体干扰。SandeepKumarVashist等在一篇综述文章中引用了课题组构建的传感器的原理图,文中大篇幅介绍了课题组构建的新型纳米粒子放大信号的免疫生物传感器的基本原理以及检测范围和检测线,并对该传感器的灵敏度进行了高度评价。 采用放大技术开展了肿瘤细胞的检测。建立了基于适体探针检测肿瘤细胞的新方法,通过检测释放的信号探针,避免了传统方法中肿瘤细胞固定的局限性,结合纳米粒子和滚环复制等放大方法,大大提高对肿瘤细胞检测的灵敏度。Guo-FengGuio等对课题组构建的电致化学发光细胞传感器进行了引用,认为不仅具有较高的灵敏度,而且具有信号响应快速、操作简便、价格低廉、易于小型化等优点。 在前期工作的基础上,进一步开展肿瘤细胞内生物活性物质的检测。构建了具有特异性识别功能的小分子探针,利用反应的化学发光作为光源,构建了免光源光致电化学传感器,实现了细胞内谷胱甘肽的灵敏检测。构建了信号放大型DNA分子机器,可完成DNA的指数倍循环放大,同时利用适体的结构互变性质,实现了多种小分子的同时测定,提高了检出率。陈洪渊院士等评价了所做工作:由于量子点优异的光电化学性能,硫化镉等量子点被广泛应用与生物传感器的构建中。 该项目进行过程中以第一作者或通讯作者发表SCI收录论文8篇,影响因子均大于5.0,论文他引405次。在国内外学术会议上做邀请报告6次。
[成果] 1700300096 山东
TS7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:AKD乳液是造纸市场上用量最多、最广的中碱性施胶剂,传统的AKD施胶剂是采用阳离子淀粉作为乳化剂,阳离子淀粉存在由于阳离子淀粉的电荷密度较低、分子质量较大、与AKD粒子的结合强度也较低,导致乳液的稳定性和施胶效果比较差;淀粉还易霉变,会造成乳液变质。此外,废纸浆的脏、乱、差对传统AKD施胶剂的影响是显而易见的,废纸浆中大量的阴离子垃圾消耗了很大部分的AKD乳液,加上流失的影响,就使整个AKD施胶剂的应用成本很高,这就需要一种可以抵抗阴离子垃圾干扰、自身保留比较好的新型AKD乳液。该项目创新性的将具有高电荷密度的高分子聚合物(聚二烯丙基二甲基氯化铵)引入到AKD乳化过程中,将传统的阳离子淀粉完全摒除,制备出下机立熟的高电荷密度树脂型AKD乳液。该技术通过了山东省科技厅的鉴定,鉴定成果为国际领先,其成果在青岛海王纸业股份有限公司、泉林纸业夏津有限公司推广应用,取得了显著的效益。由于高分子聚二烯丙基二甲基氯化铵为液体,具有高粘度,操作不易,给运输、存贮带来麻烦。因此,后期又开发了固体AKD乳化剂,该乳化剂不仅运输方便,易于存贮,且乳化剂用量大大减少,极大的降低了AKD的施胶成本,这也是该项目的创新性之一。该项目在执行过程中申请国家发明专利4项,授权1项。该项目生产的AKD乳液固含量在12-15%之间,粘度在100mPa.s,pH值在3-6之间,电荷密度为1-3meq/g,与市场上的AKD相比,固含量大大降低,减少了生产成本,用量为传统ALD乳液的2/3,熟化时间降低,而且水解速度和迁移趋势降低,在纤维上的留着率明显提高,有效提高了施胶效率,降低了施胶成本,且发展了新的AKD抗水机理,已在多种纸种进行了推广使用,取得了较好的应用效果,达到了国际先进水平。在青岛海王纸业股份有限公司建成5000t/a规模的新型中性施胶乳液的工业化生产线,年产值可达1800万元,为企业和社会提供就业岗位50余个,具有显著的经济效益和社会效益。该项目产品打破了国外产品在国内的垄断地位,在生产过程中无废气废水排出,属于环境友好型产品,推广前景广阔。
[成果] 1700300442 山东
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2016
成果简介:气固流化床是复杂的非线性混沌系统,具有瞬时性、不确定性和全混流的特点,其流化状态和床内的反应规律受到气体粘度、密度、流速、颗粒粒度、密度和形状等影响。由于其复杂的动力学结构,流化床反应器内反应控制和反应器的放大十分困难。从九十年代末开始,研究者们应用分形、混沌理论研究了常温气固流化床的压力波动行为,证实了其混沌特性。工业流化床反应器都在高温下操作,揭示高温流化床反应器的混沌特性及其多尺度效应属学科前沿,此方面的知识尚属空白。 纳米颗粒由于其优异的超顺磁性、矫顽力、表面效应、量子尺寸效应以及纳米微粒光学特性,利用流化床反应器对纳米、微米颗粒进行物理、化学加工具有重要的科学价值及应用价值。然而,纳米、微米以及超细粘附性颗粒由于颗粒间的范德华力巨大,导致其在流化床中形成毫米级的大尺度团聚体,无法正常流化。但采用外场,声场、磁场和振动场可以破碎颗粒团聚,改善其流化质量。声场具有不需内构件、应用广泛的特点,利用声场流化床改善其流化质量受到了研究者们广泛关注。何种形式的外场能量可以有效破碎颗粒团聚,如何调控声场流化床颗粒团聚的尺度,如何建立声场流化床颗粒团聚预测模型等前沿问题亟待研究。 基于上述高温流化床外场强化调控的结论,该研究发现高温流化床反应器的压力信号可分解为8级近似信号以及1到8级细节信号,揭示了高温流化床反应器的多尺度性、瞬时性和不确定性,并取得了该领域研究人员广泛关注的发现;发现了纳米颗粒在流化床和声场流化床中以微米级、毫米级颗粒团聚流化,随声场强度的增大,颗粒聚团尺度减小。同时研究还揭示了增大声场能量可以有效破碎纳米颗粒团聚,使纳米颗粒在较小的表观气速下流化。在前述研究的基础上,建立了颗粒聚团碰撞能、声能量以及粘性力能量的平衡模型,导出了颗粒团聚尺度的方程。该方程预测聚团尺度同实验数值一致,证明了声流化床颗粒团聚从床层顶部到底部增大。另外,该研究将以上理论基础研究应用于废旧塑料颗粒、催化剂颗粒和生物质燃料颗粒在反应器内的流化/反应耦合研究,发现通过流动/热解反应的耦合调控,实现了354微米热固性塑料颗粒、含油污泥的资源化;优化纳米棒状钴基催化剂颗粒在硼氢酸钠液固流化床中的流动/反应条件,实现制氢反应速率的调控;改变流化床锅炉内煤/生物质的掺混比例,有效体现燃料的脱灰效应。 综上,该研究取得的成果具有重要的学术价值及工业应用前景,对流态化工程、新能源和氢能源材料的研究、开发具有重要的指导意义。基于该研究的工作,已发表相关SCI论文101篇,SCI他引840次,已授权中国发明专利6项。项目组所提交的8篇代表性论文被SCI他引254次。第一完成人郭庆杰教授获得了如下奖励:中国颗粒学会青年颗粒学奖,2008年12月中国颗粒学会授予,为国家奖励办公室批准的社会力量设立的科技奖励;中国石油和化学工业联合会青年突出贡献奖,2009年10月,中国石油和化学工业联合会授予,国家奖励办公室批准的社会力量设立的科技奖励。
[成果] 1700300249 山东
TQ33 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2016
成果简介:该项目属于高分子材料加工工程技术领域。 橡胶挤出是高性能轮胎、输送带等橡胶制品成型过程的关键环节,传统技术为销钉冷喂料挤出,存在着比能耗较高,压力波动大等问题,尤其在轮胎胎面、输送带等橡胶制品成型中存在着成型质量及精度差等技术和工程难题,亟需进行成套技术的升级与创新,以满足现代橡胶行业的发展要求。国外如德国、荷兰也在积极研究同类技术,由于技术及设备费用昂贵,尚未得到大规模产业化的推广应用。 针对以上难题,通过高校和企业产学研合作,经过大量的基础研究,形成了多个原始创新和集成创新成果,突破了橡胶三维混合高效挤出、分流取向动态离心挤出、均衡排气挤出及滤胶、连续发泡及成型定型等关键技术瓶颈,形成了橡胶三维混合均衡挤出成型关键技术及装备。主要创新如下: (1)创新研发了径切向销钉三维混合高效挤出技术。改变了传统橡胶挤出二维塑化模式,发明了径切向销钉三维混合强化塑化新方法,建立了三维混合挤出流变模型,研发了橡胶径切向混合销钉挤出技术及装备,解决了传统销钉挤出能耗高,压力波动大等问题,挤出产量大幅度提高,能耗减少25%以上,挤出温度降低15%左右。 (2)创新研发了分流取向动态离心挤出技术。突破了挤出出口压力及流速均衡关键技术,创新了一种具有共性的分流取向的纳米复合材料制造方法,研发了分流取向双阻尼挤出、动态离心取向挤出和L型叠层挤出方法,制备了梯度功能和多层级的橡胶材料,实现了纳米填料在橡胶挤出过程中的分散取向,解决了橡胶制品厚度精度问题,材料气体阻隔性能提高20%,厚度均匀性提高12%。 (3)创新研发了流量动态均衡排气挤出及滤胶技术。突破了橡胶挤出过程中快速排气及滤胶关键技术,提出了挤出流量的动态调节方法,发明了动态调节流阀及滤胶装置,根据质量守恒原理动态均衡计量段流量,解决了排气过程中冒料和挤出波动问题,加快了气体从胶料内部逸出的速度,胶料性能提高8%。 (4)创新研发橡塑管、板材连续发泡及成型定型技术。改变了传统橡塑管、板材生产依靠电加热、空气冷却成型方式,发明了橡塑管、板材连续发泡及成型定型方法,通过红外线预热、热风循环加热和冷/热风循环保温冷却等方式强化了发泡及成型定型过程中的传热效果,解决了发泡速度与硫化速度不匹配、对物料适应性差等问题,与国内外同类技术相比,可适应不同的橡塑材料、配方和产品规格,节省电能20-50%。 该项目自主研发的橡胶三维混合均衡挤出成型关键技术及装备拥有自主知识产权,专家技术鉴定认为:“该技术整体水平达到了国际先进水平”。该项目授权发明专利5项,实用新型专利10项,计算机软件著作权2件,发表论文5篇,培养硕士研究生6人,形成自主创新技术成果并在泰国EASTERNPOLYMER工业公司等实现了产业化,近三年生产企业新增销售额超71295万元,新增利润9253万元,新增税收4614万元。新技术提高了中国橡胶加工成型装备的国际市场竞争力,促进了橡胶加工产业及相关制造业转型升级,为中国现代制造业的快速发展提供了有力支撑。
[成果] 1700300248 山东
TQ32 应用技术 合成材料制造 公布年份:2016
成果简介:项目属材料科学领域。 针对丙烯酸电泳漆表现的漆膜较薄、不耐划伤以及环氧电泳漆韧性较差、易黄变等缺点,该项目首次以富羟基有机蒙脱土为纳米增强剂,采用熔融插层技术将富羟基活性蒙脱土与端羟基聚合物进行杂化,然后与二异氰酸酯、扩链剂、亲水剂等经过多步逐步聚合反应,制备出二维蒙脱土粒子剥离复合的聚氨酯阴极电泳树脂,显著提高了现有聚氨酯电泳树脂的力学性能、硬度、耐磨性、耐热性和耐化学腐蚀性等性能。 主要研究内容: 项目主要开展①新型活性蒙脱土的制备与结构表征。采用逐步聚合反应制备出羟基封端的聚氨酯季铵盐,通过阳离子交换工艺改性天然蒙脱土,制备出含有羟基或不饱和双键的活性蒙脱土;②纳米蒙脱土复合聚氨酯电泳树脂的制备与性能,采用聚合物季铵盐改性的蒙脱土,由于插层剂的分子尺寸较传统季铵盐大,制备的活性蒙脱土的层间距较大,聚氨酯电泳树脂的合成中,大分子更易进入蒙脱土的层间,形成剥离形式为主导的复合结构;③研究了新型电泳树脂的电泳工艺,优化出该产品的优化涂装条件,改善聚氨酯电泳树脂的综合性能。 主要技术经济指标:①、漆膜的硬度达到4H;②、耐冲击性大于50cm;③、光泽,%≥90;④、耐盐雾性 大于1000h;⑤、耐水性大于1400h;⑥、耐酸性大于42h等。 与国内同类技术比较: 制备的二维纳米粒子与聚氨酯以剥离型实现纳米复合,充分发挥了二维纳米粒子的特性,显著提高了电泳漆的硬度、耐水和耐化学腐蚀。 项目创新性: ①率先制备出具有羟基封端的阳离子聚氨酯聚合物替代传统的阳离子插层剂,制备出超大层间距且具有反应活性的新型有机蒙脱土,提高了纳米蒙脱土的改性效果 ②改变了纳米片层硅酸盐经典的物理复合模式,片层硅酸盐纳米粒子与聚氨酯电泳树脂的分子主链实现了以化学接枝的剥离型纳米复合结构。 ③创新地将固化剂“埋植”于聚氨酯电泳树脂的分子间,通过电泳涂装高温解封工艺实现固化剂对大分子的化学交联,改善聚氨酯电泳树脂的综合性能。 项目申报发明专利9件,发表与该项目密切相关研究论文10篇,培养硕士研究生8名,博士生1名。 自2013年纳米蒙脱土复合聚氨酯阴极电泳树脂的制备在武汉科利尔新材料有限公司得到生产转化,2013年-2015年生产聚氨酯电泳漆直接经济效益1.73亿。
[成果] 1700300243 山东
X78 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:该项目涉及“资源循环利用”领域的技术开发与推广,具体涉及废旧轮胎循环再利用的绿色技术与成套设备。 据公安部交管局公布,截止2015年6月,全国机动车保有量达2.71亿辆。由此产生了大量废旧橡胶轮胎,如不能对此进行合理利用,将成为巨大的“黑色污染”源,破坏生态环境。针对该问题,利用专用技术设备将废旧轮胎转化成再生胶,就是一种积极的解决方案。中国的再生胶生产主要采用“脱硫罐”技术及装备进行,生产中产生大量的废水、废气,而且能耗高,是典型的“以污治污”案例,西方发达国家早在上世纪80年代就淘汰了该类技术设备;因此,研发无污染、低能耗的再生胶生产技术及设备,实现废旧橡胶轮胎绿色循环利用,对促进再生胶企业转型升级,提高企业经济社会效益具有重大现实意义;也非常符合国家《产业结构调整指导目录(2011年本)》鼓励类相关产业要求。为此,课题组自2012年3月开始研发攻关,于2014年8月成功研发出了“废旧橡胶环保型新技术、新装备”,彻底解决了生产中的废水、废气排放问题,同时可实现节能15%以上。2014年8月该项成果通过了专家鉴定,关键技术达到国际先进水平,已获发明专利授权4项,实用新型专利授权9项。 主要研究内容: 1.全自动塑化胶粉预混机,是连续高温常压脱硫机的先导配套设备,也是保证再生胶产品质量稳定、品质优良的前提条件。该机使胶粉、活化剂、塑化剂及其它助剂在可控程序下由立体空间机构完成均匀复混,再经搅拌系统搅拌后输入塑化机进行塑化,提高了产品性能指标和稳定性。 2.连续高温常压脱硫机,采用高温常压脱硫原理,打破了再生胶生产设备的传统设计理念,实现了再生胶生产的以“机”代“罐”,国内首次将电磁加热方式引入该型设备。具有安全连续生产(常压下完成废橡胶再生)、自动控制、节能、环保(干态再生,不存在动态脱硫罐法产生废气废水等二次污染问题)等特点,是再生胶生产关键设备的一项重大变革。 3.再生胶精炼过程自动化联动生产装置,实现了从脱硫机到卷片机的有机衔接,其自动翻胶系统可根据需求,设定精炼次数,彻底解决了炼胶时需人工翻胶的棘手问题。整机紧凑,生产环境卫生、洁净,可根据客户需求模块化组装。 4.全自动再生胶冷却卷片机,采用电脑程序设定、自控完成对胶片的切割,其电子称重传感装置确保了每片胶片重量精确均一,密闭循环冷却系统则通过高效降低胶片温度稳定了产品品质,提高效率的同时,极大减轻了工人劳动强度。 5.巨型废旧轮胎气动摩擦剪胶机,能将巨型轮胎剪切成条,解决了国内长期巨型轮胎破碎难题,在剪切过程中为柔性缓冲连接,起了安全保护作用,剪切频率为22次/min,最大剪切长度达1.5m,效率高、成本低,适用范围广,具有广阔的推广应用前景。 该技术装备已实现产业化,国内40余家企业使用87台套,并已出口到土耳其、俄罗斯、韩国等国家;国内企业利用该技术装备,年可处理废旧轮胎80余万吨,生产再生胶60余万吨,累计产生经济效益180亿元;提供就业岗位2000余个,产生极大的社会效益。
[成果] 1700300250 山东
TQ63 应用技术 涂料、油墨、颜料及类似产品制造 公布年份:2016
成果简介:国内传统溶剂型涂料VOC含量高,在生产和使用过程中大量有机溶剂挥发到大气中,污染环境,损害人类健康,而现有的水性涂料防腐性能差,不能满足使用要求,致使长期以来不能实现涂料的水性化和水性涂料的高性能化。丙烯酸乳液成本低,且具有良好的耐热性、耐候性、耐粘污性,在水性涂料中得到了广泛的应用。丙烯酸酯乳液作为主要成膜物质,是影响涂料性能的首要因素,对涂膜的硬度、柔韧性、耐候性、耐水性、成膜温度以及附着力等性能有很大的影响。普通的丙烯酸酯乳液中,树脂分子由于没有交联,乳液的成膜物存在致密性差、水蒸气和氧气透过率高、最低成膜温度偏高等缺点,尤其在用于防火涂料、防腐蚀涂料时,这些缺点更是被加倍放大。 针对上述问题,青岛科技大学、海洋化工研究院有限公司、山东乐化漆业股份有限公司、青岛宣威涂层材料有限公司的李少香教授等人,立足国际前沿,着眼涂料的发展方向即涂料的水性化、高性能化和功能化,围绕高性能水性涂料的研发,成功开发出成膜性能优异的系列丙烯酸酯杂化乳液合成技术,基于无皂核壳乳液聚合与改性理论,通过分子结构与乳胶粒子结构设计,成功合成出了高性能低voc环氧-改性丙烯酸酯杂化乳液、丙烯酸本体杂化乳液、醇酸-丙烯酸酯杂化乳液。通过丙烯酸单体优选、聚合工艺及参数等研究,以单体和去离子水为助溶剂,避免了有机溶剂的使用,实现了制备技术绿色化、产品绿色化,VOC含量低至10g/L以下,远远低于市场同类产品。通过化学改性,使系列改性丙烯酸杂化乳液成膜温度大大降低,攻克丙烯酸酯乳液涂料对施工温度要求高的技术难题,其中醇酸丙烯酸酯杂化乳液的成膜温度可低至8℃,远远低于丙烯酸酯乳液的18.5℃。通过异体杂化和本体杂化的改性方法,制备了高性能化的系列杂化乳液,突破了丙烯酸酯乳液耐水性差的技术难点,其中丙烯酸本体杂化乳液的涂膜浸泡24h后,吸水率不足1%。 集成系列改性丙烯酸杂化乳液、功能性复合颜填料体系开发、均匀设计和曲面拟合优化等技术,分别利用自制改性丙烯酸杂化乳液成膜物,开发一系列的水性涂料,包括水性防腐涂料、水性木器涂料、水性热反射涂料、水性防火涂料、水性阻尼涂料等等。所有产品均已成功地实现产业化,推广应用于海洋船舶、汽车装备、木器装饰、石化防腐、钢结构防火等领域。该项目突破传统水性涂料耐水性不足、综合性能差、VOC值高等技术难题,综合性能高于市售同类产品,可完全替代溶剂型涂料。 项目实施期间,形成系列核心专有技术,其中申请发明专利20余项,授权专利7项,发表学术论文50余篇,相关成果经过同行专家评审,达到了国际先进水平。项目的顺利实施,带动应用单位实现了产业转型升级,产生了较好的经济社会效益和环境安全效益,新增产值67700万元,减少有机溶剂使用量1.7万吨,促进了涂料行业的科技进步,带动相关行业的快速发展。
[成果] 1700300443 山东
O63 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:高分子链的化学结构决定了其基本物理、化学性质,而高分子材料各项物理机械性能及功能性则与结晶形态、晶型结构及取向排列等密切相关,对高分子多层次结构的深入解析及精确调控是获得高性能聚合物材料的基础,对高性能聚合材料的研发具有重要的理论指导意义。该项目建立并发展了综合运用振动光谱、电子显微镜及同步辐射光源X-射线衍射技术研究高分子多层次结构的方法,主要对导电高分子聚噻吩、生物塑料聚乳酸等高分子的多层次结构从实空间到倒易空间,从微米尺度到分子尺度进行了全方位,多尺度的解析;阐明了聚合物表面附生结晶的分子机制及若干相转变机理,发现几种介于高分子稳定晶型与非晶相间的介晶相和无序晶相,并首次解析了这些亚稳相的特征谱带,建立了聚合物无序晶型结构的光谱表征方法;在以上研究的基础上,建立了多种对高分子凝聚态多层次结构进行调控的方法。取得的主要研究成果如下: 1)综合运用红外光谱及同步辐射光源等技术,建立了导电高分子聚烷基噻吩(P3AT)多晶型结构与其光谱间的响应关系,通过创新制样方法,制备了高结晶度的聚三己基噻吩(P3HT)样品,发现了其FormΙ'新晶型并系统研究了聚烷基噻吩的相转变行为,发展了其多晶型的调控技术并阐明了其有序晶相向无序序晶相的相转变机理。 2)发现了聚乳酸的介晶相(mesophase)及其特征红外光谱。红外光谱的解析表明,该介晶相的链构象及链间排列都存在某种程度上的无序,其本质上也是一新的亚稳态高分子介晶相。运用红外光谱技术,原位研究了聚乳酸物理老化过程中的结构演变机制及其动力学过程,首次提出物理老化形成的局部有序结构可归属为介晶相,这突破了过去的几十年中研究者习惯用构象调整及模糊的局部有序概念来描述玻璃态高分子材料物理老化时所形成微量有序结构的思想。 3)全面深入探讨了固体表面聚合物结晶的分子机制,证明聚合物附生结晶的本质是分子链间的相互作用,阐明了聚合物在固体表面附生结晶所形成独特结构及结晶形态的机理,明确了晶格匹配对聚合物结晶动力学以及结晶结构与形态的重要影响,发展了采用表面诱导结晶控制聚合物多层次结构并进而调控其性能的方法,实现了高熔点聚合物在低熔点聚合物取向基质上取向附生。 以上研究为理解高分子多层次结构领域一些基本科学问题提供了新方法、新观察与新思路。不仅完善了聚合物结晶理论,而且建立了对聚合物多层次结构精确调控的方法,为具有指定性能及特殊结构聚合物材料的定制发展了新技术。研究成果获得中国化学会高分子科学创新论文奖及中国化学会高分子科学邀请报告荣誉奖,该项目共发表SCI收录文章100余篇,所发文章被包括ProgressinPolymerScience、JournaloftheAmericanChemicalSociety、AdvancedMaterials,AdvancedFunctionalMaterials和Macromolecules等在内的国际重要SCI期刊文章他引两千余次,上述研究的8篇代表性工作中有6篇发表在高分子物理领域最有影响力的国际学术刊物Macromolecules上,其中有3篇发表在Macromolecules的代表性论文被全球高分子领域最有影响力的学术刊物ProgressinPolymerScience(SCI影响因子27.184)的多篇论文所引用并做出高度评价。
[成果] 1700300043 山东
TP3 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2016
成果简介:项目主要技术内容: 该项目开发了一种基于Live555开源流媒体服务器和宽带无线网络的视频传输系统,实现了视频数据的采集、处理、存储、管理与广播传送,并可以通过常用的多模宽带无线网络实现移动视频直播,系统支持TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-LTE、LTE-FDD、WIFI等3G和4G宽带无线网络。 无线视频传输系统主要由无线子系统和网络子系统两部分构成。无线子系统包括视频采集前端和智能手机客户端。网络子系统主要包括流媒体服务器、web服务器、数据库服务器和PC客户端。视频采集前端主要完成视频信号的采集、处理与压缩编码,并通过宽带无线网络将视频数据发送给网络子系统。智能手机客户端可以分别用作视频数据采集和视频播放。网络子系统实现对视频数据的接收、存储、流媒体处理与广播转发,并通过PC客户端实现对视频采集前端、智能手机客户端、用户身份信息和视频数据的管理。该项目的技术开发工作主要包括如下四个方面: 通过对宽带无线网络视频传输技术研究,设计了基于Live555开源流媒体服务器和宽带无线网络的视频传输系统,在多客户端接入技术实现、视频数据实时化处理和自适应重传机制等方面进行深入研究,有效提升了系统视频传输实时性,传输时延小于2秒。 基于自主知识产权操作系统设计实现了多款多模多频智能终端,解决了智能手机设计的多项关键技术问题,对推动智能手机产业发展和中国自主知识产权操作系统的发展具有积极意义。 基于开源操作系统Android和通用处理器设计了视频数据采集平台,实现了对视频数据的实时采集、处理分析、无线传输。 以开源流媒体数据库Live555为核心设计了系统网络子系统,实现了对视频数据的实时采集、存储、管理与广播传输。 该项目获授权发明专利6项,软件著作权登记2项,发表学术论文9篇,著作2部。 主要技术指标: 支持TD-LTE、LTE-FDD、TD-SCDMA、GSM和WLAN制式,无线网络频段包括890-915MHz、1710-1755MHz、1880-1920MHz、2010-2025MHz、2300-2400MHz、2570-2620MHz、2400-2483.5MHz。 客户端操作系统:百度云、Android。 流媒体服务器系统:Live555。 视频传输时延:<2s。 应用推广及效益情况: 总体方案在网络工程上的应用: 系统总体方案由青岛志维联讯通信技术有限公司分别应用于中国联通天津分公司的手机视频直播系统项目和监狱无线语音通信系统项目(项目收入分别为23.4万元和32.1万元)。 手机客户端应用: 手机客户端是视频传输系统的组成部分,并衍生多款手机产品,分别由“青岛海信通信有限公司”及“青岛海信移动通信技术股份有限公司”作为独立产品生产销售。从2013年到2015年新增销售额13685.28万元,新增利润1135.69万元。
[成果] 1700300434 山东
TQ2 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2016
成果简介:乙二醇、丙二醇、丁二醇等低碳二醇类化合物是非常重要的聚酯类高分子单体,可用于跟二酸反应,制得性能优良的聚酯材料,因而需求量与产量巨大。制备二醇的工业化过程绝大部分都是建立在石油原料基础之上的。然而随着化石资源的耗尽以及环境污染问题的日益严重,发展基于非粮生物质中大量存在的纤维素、半纤维素为原料、绿色无污染的催化过程取代传统石化工业过程来合成二醇等化学品成为一种必然趋势。 该项目属于先进能源技术领域,首次提出以秸秆为原料,以高效、高选择性的定向催化转化技术为主要手段,以生产大宗高附加值化学品二元醇为主要目标,通过低成本、高效、绿色的原料动态挤压预处理工艺、碳水化合物绿色分级分离工艺、非贵金属催化氢解反应工艺,实现玉米秸秆生产生物基二元醇的中试示范生产,形成具有自主知识产权的大宗高附加值化学品二元醇的工业生产工艺。 主要技术内容: (1)通过对催化剂筛选,制备出适用于高温高压水介质下的、高性能负载Ni基、Ni-Cu双金属催化剂,实现对1,2-二元醇高效制备。在反应温度245℃、氢气压力6MPa的条件下,纤维素单程转化率可达100%,二元醇单程选择性达到70%,同时碳一产物选择性小于5%;以秸秆基混合糖液为原料可实现在反应温度180-190℃,氢气压力6MPa的条件下,糖液单程转化率大于99%,二元醇单程选择性可达65%以上。 (2)开发了由五碳糖/六碳糖经五羟甲基糠醛制备呋喃二甲醇/醚类及其氢解产物戊二醇产品的新技术,该过程工艺简单,能耗低,克服了单一的生物和化工产品附加值不高、过程经济性差的弊端。 (3)构建了一系列具有吸附和催化官能团的纳米碳基仿酶固体酸水解催化剂,可在温和的条件下实现纤维素等生物基聚糖的高效水解制备单糖,并实现催化剂的回收利用。 (4)建立了高浓、低温、低化学品用量的动态挤压预处理技术,在纤维原料固含量35%、温度低于100℃、用碱量6%的温和条件下,预处理后玉米秸秆的酶解效率达到90%以上,总糖得率达到480公斤混合糖/吨玉米秸秆,处理能耗为136.2kWh/t。建立了年处理玉米秸秆1000吨的BIVIS双螺旋挤压预处理装置以及与下游加氢过程配套的酶解糖化及糖液净化中试系统。 (5)通过系统优化与集成,完成百吨/年级中试,实现吨玉米秸秆产二醇得率大于281kg。使用生物基二元醇产品生产的不饱和聚酯树脂符合GB8237-2005标准。 授权专利情况:该项目已授权发明专利12项,实用新型专利1项,发表相关论文20余篇。 应用推广情况: 该项目从秸秆经由预处理糖化、选择加氢/氢解的混合二元醇中试产品经提纯分离,成功用于山东日新复合材料有限公司合成不饱和聚酯树脂,各项指标符合GB8237-2005《玻璃纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂相关标准》,可为下游不饱和聚酯生产企业制备基于可再生、绿色生物基二醇原料的聚酯产品提供技术支持。 该项目形成的生物基二醇技术原料价廉易得、过程及产品绿色,可望大大降低二元醇生产对石油等化石原料及粮食的依赖程度,并实现农业秸秆的高值化利用与转化,具有很高的推广价值和显著的社会效益。
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