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行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

填充型导电聚合物复合材料存在导电性能、力学性能和加工性能的“魔三角”关系。大量导电填料的填充虽然能够降低复合材料的电阻率，但会不可避免的导致力学性能和加工性能大幅度下降，通常难以获得可以工业应用的高导电复合材料。并且传统高填充复合材料在挤出过程中由于挤出系统、加热系统等限制，在进行大产能生产时，传动系统电机能耗偏高、挤出系统会升温约10%，同时伴随挤出塑化不良、分散不佳、挤出不稳定等问题。

需解决的主要技术难题

本项目拟解决如下三个问题：

（1）高填充聚合物复合材料的短流程加工关键技术开发

通过引入基于拉伸流场的聚合物短流程加工技术，对高填充导电聚合物复合材料进行高效率、低能耗、高性能产业化生产制造，实现实现挤出产能20%以上的增加、或在同等挤出重量和产品质量前提下实现挤出能耗10%以上的降低。

（2）往复式挤出系统的效能优化技术开发

对设备工艺进行创新改进（如螺杆设计、温控系统改进等方式），实现现有往复机挤出产能10%~20%的增加、或在同等挤出重量和产品质量前提下实现挤出传动系统能耗值*** kWh/kg以下。

（3）高填充聚合物体系的挤出加工过程系统仿真分析

采用有限元、CFD等方法对高填充体系在挤出加工过程中的熔融行为、流变行为、填料分散情况、螺杆剪切等影响产品性能的因素进行模拟仿真分析，指导设备工艺进行相应调整，进一步提高产品质量。

期望实现的主要技术目标

1.实现实现挤出产能20%以上的增加、或在同等挤出重量和产品质量前提下实现挤出能耗10%以上的降低。

2.实现现有往复机挤出产能10%~20%的增加、或在同等挤出重量和产品质量前提下实现挤出传动系统能耗值*** kWh/kg以下。

处理进度