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石墨烯阻燃功能纤维项目

成果类型:: 发明专利,新技术

发布时间: 2023-09-13 13:48:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 李小丽 | 2023-09-13 13:48:22

以聚苯硫醚本质阻燃性、耐苛刻环境腐蚀性为基础;进一步调控金属化合物 与分子链的相容性,将金属化合物催化剂引入PPS复合体系,实现其在基体中的 均匀分散;基于金属原子的空轨道诱导分子链断裂的自由基形成正电中心,促使 其与大分子链形成交联结构,调控分子链燃烧降解速率与交联反应的平衡,提高 PPS体系的抗熔滴性能;系统研究复合体系的流变行为,设计和制备加工流道和 装备,调控纤维成形动力学和热力学参数,研究结晶和取向结构与纤维宏观力学 性能的构效关系,形成系统工艺与性能基础数据。

项目技术特点及优势技术特点:(1) 方法创新:基于聚苯硫醚的氧化交联降解与金属催化聚合反应特性,引 入金属化合物催化剂,促进聚苯硫醚燃烧过程高效交联炭化,建立聚苯硫醚抗熔滴改性新方法。(2) 材料创新:通过金属化合物的燃烧催化交联作用,制备了系列具有抗熔 滴和阻燃性的聚苯硫醚复合纤维,为防护装备领域提供新材料。(3) 交叉创新:将材料、纺织、服装、化学交叉融合,形成聚苯硫醚杂化纤 维基防护装备研发集成技术。优势:项目采用材料——聚苯硫醚已实现全国产化生产,且产品阻燃性能远高于常 规改性阻燃防护服,并具有优异的耐酸碱腐蚀性、介电性等综合性能,且显著的 性价比优势,可实现大规模的配备使用。

聚苯硫醚杂化防护材料具有阻燃、耐高温、耐酸碱腐蚀的技术优势,且聚苯 硫醚原料已实现国产化,性价比优势显著,可实现军队大规模应用;其主要应用领域为作战军服领域,应用场景主要为石化、 电力等领域的突发作战与应急救援场景。

建立燃烧催化交联聚苯硫醚(PPS)杂化纤维的制备方法,制备一种面向未知苛刻环境的阻燃、耐高温、耐酸碱、耐溶剂、防金属熔融喷溅的多功能防护服, 达到国际先进水平,

通过项目产品,有效的提高未知苛刻环境下防护装备服役性能和防护效率, 解决目前防护服无法同时满足高温阻燃和未知高温化学品防护需求,提高应急救援条件下消防人员的安全性;项目的实施缩小与国外高端防护装备的技术差距, 推进我国防护装备产业的快速发展。有机/无机杂化改性作为开发高性能防护装备的共性技术,为提升防护装备行业水平和创新能力提供新途径。

朱美芳,女,1965年8月出生于江苏如皋,纤维材料专家,中国科学院院士,东华大学教授、博士生导师 。1982年朱美芳考入中国纺织大学化纤系,先后获得工学学士、硕士学位;1989年硕士毕业后留校工作,先后担任中国纺织大学高分子材料系助教、讲师、副教授、副系主任;1995年至1999年由德国德累斯顿工业大学与东华大学联合培养,并获得工学博士学位;1998年至2005年先后担任东华大学材料科学与工程学院院长助理、副院长、院长;2004年至2006年兼任纤维材料改性国家重点实验室主任;2005年至2009年担任东华大学副校长;2009年获得国家杰出青年科学基金资助 ;2017年获得全国创新争先奖 ;2019年当选中国科学院院士 。2021年11月3日,朱美芳主持的项目“有机无机原位杂化构筑高感性多功能纤维的关键技术”获2020年度国家技术发明奖二等奖。 朱美芳长期从事纤维材料的功能化、舒适化和智能化研究,取得了系统的创新性成果 。

有效保护人身安全:聚苯硫醚阻燃纤维具有优异的阻燃性能,能够有效延缓和抑制火焰蔓延,减少火灾事故的发生和扩大。应用于纺织品、装饰材料、电线电缆等领域的阻燃纤维,可以提供更高的安全性保障,防止火灾造成的人身伤害和财产损失。 降低火灾事故损失:聚苯硫醚阻燃纤维的应用有助于减少火灾事故的发生和扩大。火灾事故往往会造成严重的人员伤亡和财产损失,给社会和经济带来巨大的负担。阻燃纤维的应用能够有效延缓火灾的发展,争取更多的逃生时间,减少人员伤亡和财产损失。 推动阻燃行业发展:聚苯硫醚阻燃纤维的应用促进了阻燃行业的发展。随着法规和标准对阻燃材料的要求日益严格,阻燃行业正处于快速发展阶段。聚苯硫醚阻燃纤维作为一种高性能和环保的阻燃材料,具有广阔的应用前景,将推动阻燃行业的技术进步和市场扩展。 生态环保和可持续发展:聚苯硫醚阻燃纤维是一种环保型材料,具有不易燃烧、无毒无害的特点。其应用能够减少有害气体和烟尘的产生,对环境污染较小。同时,聚苯硫醚阻燃纤维的生产工艺也越来越注重节能和资源利用的可持续性,推动了绿色制造和可持续发展的实践。 增加就业机会和促进经济增长:聚苯硫醚阻燃纤维项目的推广和应用将创造大量的就业机会,包括原料供应、纤维生产、产品制造、销售等多个环节。同时,阻燃纤维的应用也将促进相关产业链的发展,带动经济增长和财富创造。

资金需求:800万元人民币,股权融资

目标: 聚苯硫醚阻燃纤维项目的社会经济效益主要体现在提升人身安全、减低火灾事故损失、推动阻燃行业发展、生态环保和可持续发展、增加就业机会和促进经济增长等方面。需要提升当前产品产能,开拓市场,开发新一代产品。

产能建设:

n 建设大型高质量产品智能生产线

n 建设先进产品开发测试实验

主要设备采购:

智能制造关键节点设备