來源:中國妖精影院樹脂網 2022-03-10 10:17:19
日前,科技部印發了24個“十四五”國家重點研發(fā)計劃重點專項2022年度項目申報指南(征求意見稿),重點針(zhēn)對專項(xiàng)指南(nán)方向提出的目標指標和相(xiàng)關內容的合理性、科學性、先進性等方麵(miàn)聽取各方意見。本(běn)文整理(lǐ)了涉及塑料行業關於“先進結構與複合材料(liào)”部分(fèn)項目國家重點研發計劃(以下序號為通知原稿序(xù)號)。詳情如下(xià)所示。
1.高性能高(gāo)分子材料及其複合(hé)材料(liào)
1.1大絲束碳纖維及複合材料低成本高效製備技術(典型應用示範)
研究內容(róng):針對現代交(jiāo)通(tōng)和能源裝備等對(duì)低成本輕量化發展需求,開展大絲束(48K及(jí)以上)碳纖維(wéi)大規模(mó)高效率高穩(wěn)定性和(hé)高適配性製(zhì)備、大絲束纖維展紗和織造損傷(shāng)控製、可調幅寬多軸向織物裝備及織(zhī)物高效率穩定(dìng)製(zhì)備、大克重比長適用期非熱壓灌成型預浸料設計和製備等(děng)技術(shù)研究(jiū),形成相應材料標(biāo)準和工藝規範,建(jiàn)立應用數據集;開展大絲束碳纖維(wéi)及織物(wù)大斷麵多腔(qiāng)異(yì)型複雜(zá)結構件快速拉(lā)擠成型技術(shù)和(hé)大克重比預浸料大型複雜(zá)構件真空成型技術(shù)研究,完成高(gāo)速軌道交通、風電葉片(piàn)、無人機、商用車輛典型構件設計和性能驗證。
考核指標:大絲束碳纖維:單線產能≥2000噸/年(48K及以上),最大線速度可達15米/分鍾,拉伸強度≥4000兆帕,模量220-260吉(jí)帕(可調);多軸向織物:門幅寬度在50-100英寸(1270-2540毫米)可調;預浸料:單位麵密度精度±2.5%,真空成型20毫米複合材料(liào)板孔隙率≤1.5%,層間剪切強度≥70兆帕;拉擠製品:製件寬度≥500毫米、厚度≥100毫米,腔體數量≥4個,拉擠成型效率≥0.3米/分鍾,孔隙率≤2%;典型構件:滿足(zú)高速軌道交通(tōng)、風電葉(yè)片、無人機、商用車輛應用的設計要(yào)求,減重效率(lǜ)達到20%以上,較(jiào)小絲束纖維(12K及以下)和織物及傳統熱壓成(chéng)型成本降(jiàng)低(dī)50%以上;形成5-7項標準(zhǔn)或規範。
1.2特種工程塑料薄膜製(zhì)備(bèi)技術開發與產業化(共性關(guān)鍵技術)
研究(jiū)內容:針(zhēn)對高性(xìng)能(néng)裝備(bèi)輕量化對於耐高溫、耐老化、高(gāo)強度超薄工(gōng)程塑料薄膜(mó)的需求,開展(zhǎn)芳雜環薄膜專用樹脂的(de)結構設計,研究芳雜環(huán)聚合物縮聚反應中的副反(fǎn)應機理及其對聚(jù)合物鏈結構、聚集態結構及宏觀物理性(xìng)能的影響規律,優化並確定樹(shù)脂妖精影院、精製及後處理工藝參數,實現產品(pǐn)批次穩定性精細控製,突破反應放大過程中的(de)聚合物結構、組成精細控製技術(shù)、專用料複配(pèi)技(jì)術以(yǐ)及加工(gōng)穩定(dìng)性控製技(jì)術,完成高性能薄膜的連(lián)續加工,並在軌道交通、空天裝備和電子電氣等領(lǐng)域通過驗證。
考核指標:半結晶(jīng)型聚芳醚(mí)酮薄膜專用料玻璃化轉變溫度和(hé)熔(róng)點分別大於150攝氏度和370攝氏度,拉(lā)伸強度≥110兆帕,無定形聚芳醚酮薄膜專用料玻璃化(huà)轉(zhuǎn)變溫度≥260攝氏度,拉伸強度≥100兆帕,建成100噸/年薄膜專用樹脂的示範生產線;高性(xìng)能聚芳醚酮薄膜拉伸強度≥90兆帕、厚度≤6微米,建成1萬平方米/年生(shēng)產(chǎn)示範裝置;形成2-3項薄膜的(de)生產和(hé)應(yīng)用規範或(huò)者標準。
1.5聚乳酸的規模(mó)化製備技術及關鍵單體丙(bǐng)交酯的(de)一步法產業示範(典型應用示範)
研究內容:針對(duì)生物降解聚乳酸產(chǎn)業發(fā)展中的規(guī)模化放大、丙交酯可控製備和應用推廣等關鍵瓶頸問題,開發聚乳酸規模化生產(chǎn)工藝高效催化體係,設計並優化脫水、裂解與聚合(hé)過程中的裝備與工藝參數(shù),降低反應過程中聚合物的(de)消(xiāo)旋(xuán)化,解(jiě)決(jué)15萬噸級規模聚合過程中的傳質、傳熱、反應活性等核心(xīn)問題,製備高旋光純度、高分(fèn)子量、窄分布、低單體含量樹脂;研究乳酸“一步法”製備聚合級丙交酯的催化關鍵工藝技(jì)術,明晰催化劑結構-催(cuī)化條件-產物性能間的關係(xì),建立千噸級中(zhōng)試示範生產線;開展高性能聚(jù)乳酸改性樹脂研究,優化成核劑、擴鏈劑等助劑體係以及成型工藝,製備具有優異力學強度、高耐熱、高抗衝改性樹脂,應用於工程塑料領域,開發聚(jù)乳酸淋(lín)膜、雙向拉伸膜以(yǐ)及熔噴(pēn)非織造布等成型(xíng)工藝研究,拓展聚乳酸應用領域(yù)。
考核指標:建立15萬噸/年聚乳酸(suān)產業化(huà)生產線。聚乳酸(suān)熔體流動速率2-5克/10分鍾(190攝氏度(dù),2.16千(qiān)克),單(dān)體殘留量≤0.5%,旋光純(chún)度≥99.5%,熔點≥178攝氏度;建立(lì)不低於1千噸/年一步法丙交酯示範(fàn)生(shēng)產線,停留時間≤30分(fèn)鍾,全(quán)程(chéng)收率≥98%,丙交酯純度≥99.5%;聚(jù)乳酸工程塑料專用樹(shù)脂,拉伸強度≥100兆帕,缺口衝擊強(qiáng)度≥12千焦/平方米,維卡軟化溫度≥200攝氏度,濕熱老化500小(xiǎo)時(shí)後(hòu)拉伸強度保持率≥90%;聚乳酸紙(zhǐ)塑(sù)複(fù)合材料:剝離(lí)力≥1牛/15毫米,聚乳酸雙向拉伸薄膜:拉伸強度≥100兆帕,斷裂伸長率≥20%,霧度≤5%,聚乳酸熔噴非織造(zào)布:克重≤40克/平方米,濾效≥99.5%(0.3微(wēi)米)。
5.先進工程結(jié)構材料
5.2海洋工程用熱(rè)塑性複(fù)合(hé)材料筋材及其應用技術研究(典型應用示範)研究內容:針對海(hǎi)洋工程建設對高耐腐蝕與長壽(shòu)命(mìng)結構材料的需(xū)求,研發纖維增(zēng)強聚丙烯(xī)/尼龍(lóng)基等熱塑性樹脂基複合材(cái)料筋材的高效製備成型技術;研究海洋環境下熱塑性複合材料筋材的長期性能及其(qí)提升關鍵技術;研究預應力與非預應力熱塑(sù)性複合材料筋材增(zēng)強混凝(níng)土結構的設計方法與工(gōng)業化建造技術;開展熱塑性(xìng)複(fù)合材料筋(jīn)材在海港碼頭等海洋工(gōng)程建設中的示範應用。
考(kǎo)核指標:研製出具有自主知識產權的熱塑性複合(hé)材料筋材製備裝備1套(tào),筋材成型速率≥0.5米/分鍾;筋材最大規格公稱(chēng)直徑≥20毫米,筋材纖維浸漬度≥90%、纖維體積含量≥60%;碳纖維筋材的拉(lā)伸模量≥130吉帕、拉(lā)伸強度≥2400兆帕(pà);玻(bō)璃纖維筋材(cái)拉伸模量≥50吉帕(pà)、拉伸強度≥800兆(zhào)帕,熱成型彎折段的拉(lā)伸強度≥40%直筋強度(dù);帶肋筋材(cái)與混凝土的平均粘結(jié)強度≥8兆帕;預應力筋材(cái)用工程化錨具體係的錨具效率係數≥0.95;碳纖維與玻(bō)璃纖維筋材60攝氏度海水浸(jìn)泡2000小時後拉伸強度保留率分別≥90%與≥80%;海洋(yáng)環境下碳纖維與玻璃纖維筋材的長期拉應力限值分別≥70%與≥30%拉伸(shēn)強(qiáng)度標準值;開發熱塑性複合材料筋材製備新技術、新產品≥4項,編製產品、海洋工程結構設計等標準(zhǔn)≥2部,實現在海港碼頭(tóu)、海洋平台等海(hǎi)洋工程建設中的(de)示範(fàn)應(yīng)用≥4項(至少1項采用工業化建造技術)。
7.基於材料基因工程的結構與複合材料
7.6基於智能化設計與製備的樹脂基複合材料研發(共性關鍵技術)
研究內容:麵向空(kōng)間應用領域等重大工程對樹脂基先進複合材料與構件製(zhì)備自主可控的重(chóng)大需求(qiú),針對該類(lèi)材料高(gāo)性能化、輕量化和大尺寸結構製造及性能穩定(dìng)性的迫切要求,突破自動(dòng)化與智能化實(shí)驗(yàn)技術(shù),開發製備樹脂基複合材料的(de)標準(zhǔn)化和智能化裝備;開發數據(jù)自動采集技術(shù),建立材(cái)料(liào)數(shù)據庫(kù);發展具有自動適應和自主決策能力的機器學習算法,突破樹脂基複合材料設計和優化中的(de)多目標、多變量、偏好性和動態性等技(jì)術瓶頸;研(yán)究材料強度、模(mó)量、韌性等服役性能與(yǔ)材料(liào)成分、結構、加工工(gōng)藝、微觀形貌的(de)關聯規律,建立材料自主設計和優化迭代(dài)的智能化(huà)開(kāi)發流程和(hé)應用平台;開發應用於空間應用領域新型高性能樹脂基複合材料產品。
考核指標:開發樹脂基複合(hé)材料標準樣品自動化(huà)製備實驗裝置≥2台(套),建(jiàn)立樹(shù)脂基複合材料數據庫1個和涵蓋從材料設計到應用全流程的智能(néng)化研究平台1個;開發2-3種高性能樹脂基複合材料,室溫拉伸(shēn)強度≥1800兆帕,拉伸模量≥100吉帕,層間剪切強度≥80兆帕;1.8兆帕下熱變(biàn)形溫度≥300攝氏度,耐低溫性能≤-100攝氏度。應用於火箭等飛行器關鍵部件,滿(mǎn)足溫度衝擊、加速度、振動等(děng)工況實驗(yàn)要(yào)求,完成裝機裝配和地麵(miàn)試驗驗(yàn)證(zhèng)。
8.青年科(kē)學家項目
8.1高性能芳雜環聚合物結構設計與纖維成型新方法
研究內容:針對空天裝(zhuāng)備等領域對高(gāo)性能有機纖維的需求(qiú),設計(jì)新型芳雜環聚合物,開發妖精影院新方法(fǎ),改善聚合(hé)物溶解性及加(jiā)工(gōng)性,研究纖維製備過程(chéng)中溶(róng)膠-凝膠轉變、高分子(zǐ)鏈結構及凝聚態結構演變規律,揭示多級(jí)結(jié)構與(yǔ)纖維性能的內在關係,獲得耐候性好、強度高和界麵性能優良的高性能芳雜環纖(xiān)維及(jí)製備技(jì)術。考核指(zhǐ)標:設計(jì)3-5種新(xīn)型芳雜環聚合物分子(zǐ)和新合(hé)成方法,芳雜環聚合物纖維斷裂強(qiáng)度≥4.5吉帕(pà),初始模量≥200吉帕,起(qǐ)始分解溫度≥500攝(shè)氏度,玻璃化轉變溫度≥300攝氏度,複合材料界麵剪切(qiē)強度較PBO纖維增強材料提高≥20%,紫外老化性能較PBO纖維提升(shēng)≥30%。
8.2高耐磨(mó)聚四氟乙烯專用料及(jí)其在軸承領域應用
研究內容:針對耐(nài)磨潤滑軸承(chéng)領域(yù)對高性能氟碳基特種工程塑料的需求,開發聚四氟乙烯(PTFE)及其專用料改性(xìng)技術,研究材料結構與線膨脹(zhàng)係數、抗蠕變(biàn)性能(néng)、耐(nài)磨性能之間的關係,研究(jiū)多尺度、複雜體係(xì)增強(qiáng)複合材料耐蠕變、耐磨損性、載荷性的調控機製,通過對相關樹脂進行(háng)結構設計、聚合體係改進和後處理工藝優化,得(dé)到適合於軸承應用專用樹脂,並在耐磨潤滑軸承領域得到試用。
考核指標:PTFE改性材料性能達到:拉伸強度(dù)≥30兆帕,摩擦係(xì)數≤0.04,磨損量(liàng)<1×10-5立方毫米/(牛·米),邵氏硬度≥50兆帕,導熱係數≥0.35瓦/(米·開爾文)(125-250攝氏度),含水率<0.015wt%,收縮率<4.0%,完成高性能氟碳基樹脂在下遊軸承(chéng)等領域的應用評價。
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