來源:中國合(hé)成樹脂網 2022-03-10 10:17:19
日前,科技部印發了24個“十四五”國家重點研發計劃重(chóng)點(diǎn)專(zhuān)項2022年度項目申報指南(征求意見稿),重(chóng)點針對專項指南方向提(tí)出的目標指標和相(xiàng)關內容(róng)的合理性、科學性、先進性等方麵聽取各方意見。本文整理了涉及塑料行業關於“先進結構與複(fù)合(hé)材(cái)料”部分項目國家重(chóng)點研(yán)發計劃(huá)(以下序號為(wéi)通知原稿序號)。詳情如下所示。
1.高性能高分子材料(liào)及其複合材料
1.1大絲束碳纖維及複合材料低成本高效(xiào)製備技術(典型應用示範)
研究(jiū)內容:針(zhēn)對現代交通和能源裝備等對低成本輕(qīng)量化發展需求,開展大絲(sī)束(48K及以上)碳纖維大規模高效率(lǜ)高穩定性和高適配性製備、大絲束纖維展紗和織造損傷控製、可調幅寬多軸向織物裝備及織物高效率穩定製備、大克重(chóng)比長適用(yòng)期非熱壓灌成型(xíng)預浸料設計和製備等技術研究,形成相應材料標準和工(gōng)藝規範,建立應(yīng)用數據(jù)集;開展大絲束碳纖維及織(zhī)物大斷麵多腔異型複雜結構件快速拉擠成型技術和(hé)大克重比預浸料大型複雜構件真空成型技術研究,完成高(gāo)速軌道交通、風電葉片、無(wú)人機、商用車輛典(diǎn)型構件(jiàn)設計和性能驗證。
考核指標:大絲束碳纖維:單線(xiàn)產能≥2000噸/年(48K及以上),最大線速度可達15米/分(fèn)鍾,拉伸強度≥4000兆帕,模量220-260吉帕(可調);多(duō)軸向織物:門幅寬度在50-100英寸(cùn)(1270-2540毫米)可調;預浸料:單位麵(miàn)密度精度±2.5%,真空成型20毫米複合材料板孔隙率≤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(háo)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(gòu)件:滿足(zú)高速軌道交通、風電葉(yè)片、無人機、商(shāng)用車輛應用的設計要求,減重效率達到20%以上(shàng),較小絲束纖維(12K及以下)和織物及傳統熱壓成型(xíng)成本降低50%以上;形成5-7項標準或規範。
1.2特種工程塑料薄膜(mó)製備技術開發與產業化(共性(xìng)關(guān)鍵技術)
研究內容:針對高性能裝(zhuāng)備輕量化對於耐高溫、耐老化、高強度超薄工程塑料薄膜的需求,開展(zhǎn)芳雜環薄膜專用樹脂的結(jié)構設計,研究芳雜環聚合物縮聚反應中的副(fù)反應機理及其對聚合物鏈結構、聚集態結構及宏觀物理性能的影響規律,優(yōu)化並確定樹脂国产精品免费福利、精製及後處理工藝參數,實現產品批次穩定性精(jīng)細控製,突破反應放大過程中的聚合物(wù)結構、組成(chéng)精細控製技術、專用料複配技術以及加工穩定(dìng)性控製技術,完成高性(xìng)能薄膜的連續加工,並在軌道交通、空天裝備和電(diàn)子電氣等領(lǐng)域通過驗證。
考核指標:半結晶型聚芳醚酮薄膜專用料玻璃化轉變溫度和(hé)熔點分別(bié)大於150攝氏度和370攝氏度,拉伸強度≥110兆(zhào)帕,無定形聚芳(fāng)醚酮薄膜(mó)專用料玻璃化轉變溫度≥260攝氏度,拉伸強度≥100兆帕,建成100噸/年(nián)薄膜專用(yòng)樹脂的示範(fàn)生產線;高性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/年生產(chǎn)示範裝置;形成2-3項薄膜的生產和應用規範或者標準。
1.5聚乳酸的規模化製備技術及關鍵單體丙交酯的一步法(fǎ)產業示範(典型應用示範)
研究(jiū)內容:針對生物降解聚乳酸產業發展中的規模化放大、丙交酯可控製備和(hé)應用推廣等關鍵瓶頸問題,開發聚乳酸規模化生產工藝高效催化體係,設計並優化脫(tuō)水、裂解與聚(jù)合過程(chéng)中的裝備與工(gōng)藝參數,降低反應(yīng)過程中聚(jù)合物的消旋化,解決15萬(wàn)噸級規模聚合過程中的傳質、傳(chuán)熱、反應活性等核心問題,製備高旋光純(chún)度、高(gāo)分子量、窄分布、低單體含量樹脂;研究乳(rǔ)酸“一步法”製備聚合級丙交酯的催化(huà)關鍵工藝技術,明晰催化劑結構-催化條件-產物性能間的關係(xì),建立千噸級中試示(shì)範生產線;開展(zhǎn)高性能聚(jù)乳(rǔ)酸改性樹脂(zhī)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(nài)熱、高抗衝(chōng)改性樹脂,應(yīng)用於工程塑料領域,開發聚乳酸淋膜、雙向拉伸膜以及熔噴非織造布等成型工藝研(yán)究,拓展聚乳酸應(yīng)用領域。
考核指標:建立15萬噸/年聚乳酸產業化生產線。聚乳(rǔ)酸熔體流動速率2-5克/10分鍾(190攝氏度,2.16千(qiān)克),單體殘留量≤0.5%,旋光純度≥99.5%,熔點≥178攝氏度;建立不低於1千噸(dūn)/年一步法丙交(jiāo)酯示範生產線(xiàn),停留時間(jiān)≤30分鍾,全程收(shōu)率≥98%,丙交酯純(chún)度≥99.5%;聚乳酸工程塑(sù)料專用樹脂,拉伸強度≥100兆帕,缺口衝擊強度≥12千焦/平方米,維卡軟化溫度≥200攝(shè)氏(shì)度,濕熱老化500小時後拉伸強(qiáng)度保持率≥90%;聚乳酸紙塑複合(hé)材料:剝離(lí)力≥1牛/15毫米,聚乳酸雙向拉(lā)伸薄膜:拉伸(shēn)強度≥100兆帕,斷裂伸長率≥20%,霧(wù)度≤5%,聚乳酸熔噴非織造布:克重≤40克/平方(fāng)米,濾效≥99.5%(0.3微米)。
5.先進工程結構材料
5.2海(hǎi)洋工程用熱(rè)塑性複合材料筋材及其應用技術研究(典型應用示(shì)範)研究內容:針對(duì)海洋工程建設對高耐腐蝕與長壽命結構材料(liào)的需求,研發纖維(wéi)增(zēng)強聚丙烯/尼龍基等熱塑性樹脂基複合材(cái)料筋材的高效製備成型技(jì)術;研究(jiū)海(hǎi)洋環境下熱塑性複合材料筋材的長期性能及其提升關鍵技術;研究預應力(lì)與非預(yù)應力熱塑性複合材料筋材增強混凝土結(jié)構的(de)設計方法與工業化建造技術;開展(zhǎn)熱塑性複合材(cái)料筋材在海港(gǎng)碼(mǎ)頭等海洋工程建設中的示範應用(yòng)。
考核指標:研製出具有自主知識產權的熱(rè)塑性複合材料筋材製備裝備1套,筋材(cái)成型速率≥0.5米/分鍾;筋材最大規格公稱直徑≥20毫米,筋材(cái)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、拉伸強度≥2400兆帕(pà);玻璃纖維筋材拉伸模量≥50吉帕、拉伸強度≥800兆(zhào)帕,熱成型彎折段的拉伸強度≥40%直筋強度;帶肋筋材(cái)與混凝(níng)土的(de)平均粘結強度≥8兆帕;預應力筋材用工程化錨(máo)具體係(xì)的錨(máo)具效(xiào)率係數≥0.95;碳纖維與玻璃纖維筋材60攝氏度海水浸泡2000小時後拉(lā)伸強度(dù)保留率分別≥90%與≥80%;海洋環境下碳纖維(wéi)與玻璃纖維筋(jīn)材的長期拉應力限(xiàn)值分別≥70%與≥30%拉伸(shēn)強度標準值;開發熱塑(sù)性複合材料筋材製備新技術、新產(chǎn)品≥4項,編製產品、海洋工(gōng)程結構設計等標準≥2部(bù),實現(xiàn)在海港碼頭、海洋(yáng)平台等海洋工程建設中的示範應用≥4項(至少1項采用工業化(huà)建造(zào)技術)。
7.基於材料基因工程的(de)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(shù))
研究內容:麵向空間應用領域等重大工程對樹脂基先進複合材料與構件製備自主可控的重(chóng)大需求,針對該類材(cái)料高性能(néng)化、輕量化和大尺寸結構製造及性能穩定性的迫切要求,突破自動化與智(zhì)能化實驗技術,開發製備樹脂基複合(hé)材料的標準化和智能化裝備;開發數據自(zì)動采集技術,建立(lì)材料數據庫;發展具有自動適應和自(zì)主(zhǔ)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多目標、多變量、偏好性和動態性等技術(shù)瓶頸;研究材料強度、模量、韌性等服役(yì)性能與材料成分、結構、加工工藝、微觀形貌的關聯規律,建立材料自主設計和優化迭(dié)代的智能化開發流程和應用平台;開發應用於(yú)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(zhī)基複合材料標準樣品自動化製備實驗裝置≥2台(套),建立樹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(de)智(zhì)能化研究平台(tái)1個;開發2-3種高性能樹脂基複合材料,室溫拉伸強度≥1800兆帕,拉伸模量≥100吉帕,層間剪切(qiē)強度≥80兆帕;1.8兆帕下熱變形溫度≥300攝(shè)氏度,耐低溫性能≤-100攝氏度。應用於火箭等(děng)飛(fēi)行器關鍵部件,滿足(zú)溫度(dù)衝擊、加速度、振動(dòng)等工況實(shí)驗要求,完成裝機裝配和地麵試驗驗(yàn)證。
8.青年科學家項目
8.1高性能芳雜環聚合物結構設計與纖維成型新方(fāng)法
研究內容(róng):針對空天裝備等領域對高性能有機(jī)纖(xiān)維(wéi)的需求(qiú),設計新(xīn)型芳雜環聚合物,開發国产精品免费福利(chéng)新方法,改善聚合物溶解性及加工性,研究纖維製備過(guò)程中溶膠-凝膠轉變、高分子鏈結構及凝聚態結構演變規(guī)律,揭示多級結構與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(zá)環纖維及製備技術。考核(hé)指標:設計3-5種新型芳雜環聚合物分子和新国产精品免费福利方法,芳雜環聚合物纖維斷裂強度≥4.5吉帕,初始模量≥200吉帕,起始分解溫度≥500攝氏度,玻璃化轉變溫度≥300攝氏度(dù),複合材料界麵剪切強度較PBO纖維增強材料提高≥20%,紫(zǐ)外老化性能較PBO纖維提升≥30%。
8.2高耐磨聚四氟乙烯專用料及(jí)其在軸承領域應用(yòng)
研究內容:針對耐(nài)磨潤滑軸承領(lǐng)域對(duì)高性能氟碳基特種工程塑料的需(xū)求,開發聚四氟乙烯(PTFE)及其(qí)專用料改性技術(shù),研究材料結構與線膨(péng)脹係數、抗蠕變性能、耐磨性能之間的關係,研(yán)究多尺度(dù)、複雜體係(xì)增強複合材(cái)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結構設(shè)計、聚合體係改進和後處理工藝優化,得到適合於軸承(chéng)應用專用樹脂(zhī),並在耐磨潤滑軸承領域得到(dào)試用。
考核指(zhǐ)標:PTFE改性材料(liào)性能達到:拉(lā)伸強度≥30兆帕,摩(mó)擦係(xì)數(shù)≤0.04,磨(mó)損量<1×10-5立方毫(háo)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等領域的應用評價(jià)。
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