瞿金平
| 成熟可推广应用的科技成果 | 高分子材料绿色制备加工共性基础问题 | ||
| 科技成果应用推广负责人 | 瞿金平 | ||
| 成果名称 | 高分子材料绿色制备加工共性基础问题 | ||
| 适用于何种行业或企业 | |||
| 制造业 | |||
| 有否专利 | |||
| 已申请相关专利 | |||
| 是否已推广应用 | |||
| 否 | |||
| 科技成果描述 | |||
| 1. 课题来源与背景： 《高分子材料绿色制备加工共性基础问题》来源于NSFC-广东联合基金项目，经费投入242万元。传统螺杆式塑化加工设备存在加工能耗高、难以适应废旧回收塑料和植物纤维增量增强填充共混加工。前期研究结果表明基于拉伸流变的高分子材料叶片式塑化输运方法在解决高分子材料加工能耗高、无分拣废旧塑料循环回收加工困难、高性能生物质复合材料制备难度大等问题方面与传统螺杆塑化输运比较均有十分明显的优势，是一种新型的高分子材料绿色制备加工方法。 2. 研究目的与意义： 针对我国特别是广东省塑料加工产业存在的共性关键技术问题，从塑料加工节能降耗、废旧塑料回收循环利用以及新型环保材料的制备三个方面着手，解决塑料产业存在的能源、环境、资源问题。通过高分子材料绿色制备加工共性基础科学问题的研究，建立较完整的高分子材料体积拉伸形变动态塑化加工新理论，解决高分子材料及其复杂体系绿色加工的难题，形成高分子及其复合材料高性能化新的调控加工技术，实现高塑料加工行业的节能降耗、节约资源，并拓宽生物质资源的综合利用途径，从而在丰富和发展现有高分子材料制备加工理论的同时，推动高分子材料绿色制备加工先进技术的发展及应用。 3. 主要论点与论据： 通过研究物料加工体积由小到大再由大到小周期性变化时固体输送、熔融塑化、熔体输送机理，建立了描述连续介质运动的宏观动力学方程，分析了拉伸形变支配作用下典型加工操作的能量消耗；将拉伸力场和纳米粒子两者结合起来，起到了明显的协同诱导结晶作用，具有更好的塑化混合能力；通过多种手段求解基于拉伸力场的植物纤维复合材料的取向分布和流变特性，实现纤维悬浮流解析、数值、实验的有机结合。 4. 创见与创新： 1）建立拉伸流变支配的高分子材料塑化加工过程能耗模型，完全不同于传统的基于剪切流变的塑化输运过程能耗模型；2）进行拉伸形变支配的高分子材料叶片塑化输运过程对不相容多相多组分复杂体系的微结构演变、物理化学变化及其对凝聚态结构及制品性能的影响机理的应用基础理论研究，实现高分子材料高性能化；3）基于多尺度力学研究拉伸形变控制的植物短纤维/聚合物复合材料混炼加工过程，形成成型过程-微细观形态结构-制品性能之间的多尺度测量表征方法，揭示混炼过程的复杂力场作用与制品性能之间的关系。 5. 社会经济效益，存在的问题： 本课题实现了高分子材料加工成型方法的原始创新，并通过与多家高分子材料加工装备生产企业的合作，开发成功了塑料拉伸流变挤出成型设备，为塑料加工过程节能降耗、废旧塑料循环利用、塑料可再生资源替代提供了强有力的手段和方法，形成了高分子及其复合材料高性能化新的调控加工技术，实现了高塑料加工行业的节能降耗、节约资源，并拓宽了生物质资源的综合利用途径。 6. 历年获奖情况： 2014年第十六届中国专利金奖 2014年教育部高等学校科学研究优秀成果奖（技术发明一等奖）1 项 2015年国家技术发明奖二等奖1项 | |||
袁伟
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