瞿金平
| 成熟可推廣應用的科技成果 | 高分子材料綠色制備加工共性基礎問題 | ||
| 科技成果應用推廣負責人 | 瞿金平 | ||
| 成果名稱 | 高分子材料綠色制備加工共性基礎問題 | ||
| 適用于何種行業或企業 | |||
| 制造業 | |||
| 有否專利 | |||
| 已申請相關專利 | |||
| 是否已推廣應用 | |||
| 否 | |||
| 科技成果描述 | |||
| 1. 課題來源與背景： 《高分子材料綠色制備加工共性基礎問題》來源于NSFC-廣東聯合基金項目，經費投入242萬元。傳統螺桿式塑化加工設備存在加工能耗高、難以適應廢舊回收塑料和植物纖維增量增強填充共混加工。前期研究結果表明基于拉伸流變的高分子材料葉片式塑化輸運方法在解決高分子材料加工能耗高、無分揀廢舊塑料循環回收加工困難、高性能生物質復合材料制備難度大等問題方面與傳統螺桿塑化輸運比較均有十分明顯的優勢，是一種新型的高分子材料綠色制備加工方法。 2. 研究目的與意義： 針對我國特別是廣東省塑料加工產業存在的共性關鍵技術問題，從塑料加工節能降耗、廢舊塑料回收循環利用以及新型環保材料的制備三個方面著手，解決塑料產業存在的能源、環境、資源問題。通過高分子材料綠色制備加工共性基礎科學問題的研究，建立較完整的高分子材料體積拉伸形變動態塑化加工新理論，解決高分子材料及其復雜體系綠色加工的難題，形成高分子及其復合材料高性能化新的調控加工技術，實現高塑料加工行業的節能降耗、節約資源，并拓寬生物質資源的綜合利用途徑，從而在豐富和發展現有高分子材料制備加工理論的同時，推動高分子材料綠色制備加工先進技術的發展及應用。 3. 主要論點與論據： 通過研究物料加工體積由小到大再由大到小周期性變化時固體輸送、熔融塑化、熔體輸送機理，建立了描述連續介質運動的宏觀動力學方程，分析了拉伸形變支配作用下典型加工操作的能量消耗；將拉伸力場和納米粒子兩者結合起來，起到了明顯的協同誘導結晶作用，具有更好的塑化混合能力；通過多種手段求解基于拉伸力場的植物纖維復合材料的取向分布和流變特性，實現纖維懸浮流解析、數值、實驗的有機結合。 4. 創見與創新： 1）建立拉伸流變支配的高分子材料塑化加工過程能耗模型，完全不同于傳統的基于剪切流變的塑化輸運過程能耗模型；2）進行拉伸形變支配的高分子材料葉片塑化輸運過程對不相容多相多組分復雜體系的微結構演變、物理化學變化及其對凝聚態結構及制品性能的影響機理的應用基礎理論研究，實現高分子材料高性能化；3）基于多尺度力學研究拉伸形變控制的植物短纖維/聚合物復合材料混煉加工過程，形成成型過程-微細觀形態結構-制品性能之間的多尺度測量表征方法，揭示混煉過程的復雜力場作用與制品性能之間的關系。 5. 社會經濟效益，存在的問題： 本課題實現了高分子材料加工成型方法的原始創新，并通過與多家高分子材料加工裝備生產企業的合作，開發成功了塑料拉伸流變擠出成型設備，為塑料加工過程節能降耗、廢舊塑料循環利用、塑料可再生資源替代提供了強有力的手段和方法，形成了高分子及其復合材料高性能化新的調控加工技術，實現了高塑料加工行業的節能降耗、節約資源，并拓寬了生物質資源的綜合利用途徑。 6. 歷年獲獎情況： 2014年第十六屆中國專利金獎 2014年教育部高等學?？茖W研究優秀成果獎（技術發明一等獎）1 項 2015年國家技術發明獎二等獎1項 | |||
袁偉
