本项目研发了一种连续化制备聚合物基导电复合材料的方法和装置,在软辊上施加一定的压力使得柔性软辊发生一定范围内的弹性形变,并通过传动机构带动柔性软辊对聚合物基体和导电填料为原料的共混物进行连续地“面对面”三维空间强制滚压压缩成型。本发明提供的连续化制备导电复合材料的方法和装置,可通过柔性软辊的排布和行程的控制设置可实现导电复合材料连续化大面积的制备。本发明制备得到的聚合物基导电复合材料表面电阻显著降低并兼备柔性和可连续化大面积成型的特点。相比较于传统方法,本发明具有可连续化成型、生产成本低、工艺简单、成型效率高等特点。
基于“三维空间限域强制组装”的原理是将传统滚压装置中的刚性滚压辊换成具有一定柔韧性的柔性软辊的方式进行滚压成型,把传统刚性滚压辊滚压和刚性平面之间的“线对面”的滚压方式转换为软辊滚压和刚性平面之间的“面对面”的滚压压缩成型的方式,通过可控的柔性软辊上施加的下压压力和软辊移动的速度来控制软辊局部变形所形成的滚压面积和滚压过程的保压时间。通过“面对面”的滚压方式使得聚合物基体和导电填料的共混物能在“三维空间方向”上能均匀地流动形成密实且均匀的导电网络得到聚合物基导电复合材料,并结合滚压成型连续化生产的特点。以此克服传统加工方法难以通过压缩提高电导率的同时实现导电复合材料的大面积连续化生产困难的问题。
团队核心成员:吴大鸣 现任北京化工大学机电工程学院科研副院长,高分子材料加工装备教育部工程研究中心主任,北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室副主任,中国塑料加工协会专家委员会副主任、中国塑料机械工业协会专家委员会常务副主任、北京市塑料加工协会常务理事,《塑料》、《塑料工业》、《工程塑料应用》等10余个专业期刊的编委。主持包括国家自然科学基金、***国家科技支撑计划项目(专题负责人)、国家科技成果重点推广计划项目、北京市自然科学基金、教育部重点科技项目、化工部重点科技项目等在内的20余项纵向科技项目,以及50余项与企业间的横向科技项目。出版专著2本,发表科技论文150余篇,专利16项,SCI和EI收录20余篇。
团队核心成员:付红波,北京化工大学机电工程学院2019级博士研究生,发表中文核心论文一篇,主要参加的项目有:2017年厦门金砖国家领导人会晤灯具制作、变硬度医用导管设备安装调试等。负责研究项目数据记录,研究等工作。
评价单位:“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会)
评价时间:2022-11-18
综合评价
本项目可以简便的实现导电复合材料的大面积连续化生产,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,本项目具有可连续化成型、生产成本低、工艺简单、成型效率高等特点。目标市场处于成长市场,但该市场很快会出现多种技术路线,产品竞争会很激烈。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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