Репортаж от Wedoany，Команда профессора Чжан Чжэньсю из Школы полимерных наук и инженерии Циндаоского университета науки и технологий самостоятельно разработала платформенную технологию автоклавного сверхкритического «зеленого» вспенивания, объединяющую «процесс, оборудование и материалы». Эта технология преодолела технические барьеры в области высококачественного вспенивания эластомеров и обеспечила импортозамещение процессов и оборудования. На недавно прошедшей в Пекине конференции по оценке научно-технических достижений эксперты, организованные Китайским химическим обществом, оценили результаты проекта «Ключевые технологии автоклавного сверхкритического вспенивания полимеров и их экологическое промышленное применение», признав, что ключевые технологии и характеристики продукции достигли международного передового уровня.
Сверхкритическое вспенивание является ключевой технологией для производства высококачественных легких и высокоэластичных материалов. Традиционная технология вспенивания гранул ограничена зарубежными патентными барьерами и не позволяет производить эластомерные изделия сверхнизкой плотности и сложной формы. Команда нашла альтернативный подход, впервые разработав процесс автоклавного сверхкритического вспенивания с использованием «малой заготовки для получения крупной» и формованием в автоклаве. Сначала изготавливается предварительно формованная заготовка меньшего размера, которая затем помещается в автоклав. В условиях проникновения сверхкритической жидкости и точного контроля температуры и давления заготовка равномерно расширяется до крупного вспененного изделия. В рамках процесса была создана система рециркуляции азота под высоким давлением, позволяющая повысить степень рекуперации азота до более чем 90%, что обеспечивает экологичное производство и решает проблему изготовления эластомерных изделий со сверхнизкой плотностью, высокой точностью размеров и однородной ячеистой структурой.
В части оборудования исследовательская группа самостоятельно разработала комплект полностью автоматического автоклавного оборудования для сверхкритического вспенивания с быстрозажимным хомутом. Были решены инженерные сложности, связанные с герметизацией при высоких температурах и давлениях, точностью контроля температуры и давления, а также эффективностью работы. Скорость сброса давления этого оборудования в 6 раз выше, чем у международных аналогов, точность контроля температуры в автоклаве достигает ±1 градуса Цельсия, а общие характеристики находятся на международном передовом уровне. Это обеспечило импортозамещение ключевого оборудования для высококачественного вспенивания и позволяет поддерживать крупномасштабное «зеленое» производство мощностью в десятки тысяч тонн.
На уровне модификации материалов, для решения проблемы, связанной с тем, что специальные каучуки и другие эластомеры из-за особенностей молекулярных цепей склонны к схлопыванию ячеек или образованию грубой морфологии при вспенивании, команда, исходя из молекулярной структуры, разработала метод регулирования многоуровневой сетчатой структуры. Этот метод подобен созданию гибких «мостиков» и растяжимой сети между молекулярными цепями каучука с последующим усиленным переплетением, что позволяет материалу эффективно растягиваться в процессе вспенивания, не разрываясь и не сжимаясь. Это значительно расширяет температурное окно вспенивания и преодолевает техническое узкое место сверхнизкоплотного вспенивания специальных каучуков.
Данные технологические результаты уже внедрены в промышленных масштабах на нескольких предприятиях. По словам Чжан Чжэньсю, за последние три года эти результаты принесли предприятиям-партнерам совокупный дополнительный объем продаж, превышающий 2,1 млрд юаней, и дополнительную прибыль более 300 млн юаней. В рамках проекта получено 38 патентов на изобретения, включая 4 японских патента, и опубликована 51 научная статья, что позволило сформировать надежную систему независимых прав интеллектуальной собственности.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
