材料与工程学院 太阳能集热智能伴热一体化的地热采暖成套技术Word格式.docx

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合作期限：

5~10年。

2、透明性导电聚合物涂料

近年来通信、微电子、光电子产业发展迅速，上述产业所必需的抗静电材料（ESD），电磁屏蔽材料（EMI），透明电极材料等需求量日益增加。

导电聚合物是一种具有共轭长链结构的高分子，经过化学或电化学掺杂后形成的材料。

导电聚合物除了具有高分子材料的易加工和比重轻等特点外，还具有优异的导电性及环境稳定性、并能制成透明导电材料等优点而倍受关注。

本项目采用辅助溶剂诱导水介质热掺杂、以两亲性空腔化合物为稳定剂的氧化分散聚合等创新性技术方法制备出易溶或易分散的导电聚苯胺，成功解决了导电聚苯胺在有机溶剂和水体系中加工的难题；

在此基础上将其与透明性聚合物通过溶液共混技术制得导电聚合物涂料。

该导电涂料具有导电性能优异，耐水性好、透明等特点，在抗静电，电磁屏蔽，光电子器件的透明电极的制作等方面显示出广阔的应用前景。

材料

透明性导电聚合物涂料具有电导率高，透光率高，性能稳定和耐水性好等优点，应用领域十分广阔，可广泛用于电子产品在制造、运输及使用过程中的抗静电，电子产品的电磁屏蔽，还有望替代ITO导电玻璃来制作光电子器件的透明电极。

该项目的核心技术拥有自主知识产权，现获得国家发明专利授权3项（ZL02145294.6，ZL200610026905.1，ZL200610118681.7）

3、绿色长效防腐蚀涂料

金属腐蚀是材料工业中很常见的材料变质行为，每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的1%~4%。

现有的防腐蚀体系在使用过程中会释放出大量有毒有害的金属离子，对环境造成严重污染。

聚苯胺及其衍生物的毒性小，其防腐机制不仅仅是简单的机械阻隔，更重要的是利用其可逆的氧化还原反应在金属表面形成致密钝化膜，从而抑制腐蚀因子的进攻。

且具有修复划伤、孔洞的能力，它可以对由于种种原因而造成的缺陷部位进行及时修补，防止腐蚀行为的进一步扩展。

因此，聚苯胺可用作绿色长效防腐涂料。

本项目运用乳液原位氧化共聚合、界面聚合等技术方法，研制出水性金属防腐涂料或易分散聚苯胺防腐涂料，该涂料的防腐蚀性能和耐气候老化性能十分突出。

材料、环境

小试阶段

该防腐涂料可用于船舶、集装箱、港口码头、桥梁、石油管道和储罐、核电站等重防腐领域的的防腐保护。

除此之外，还可用于军舰、潜艇、坦克、导弹发射等军事装备外壳的防腐。

该项目的核心技术拥有自主知识产权，现已申请国家发明专利2项，其中1项授权（ZL03151472.3，200710047366.4）

可采用技术开发、技术转让和专利实施许可中的任何一种模式。

4、分子组装抗微生物技术

本项目属于高分子功能材料领域，材料本身抗微生物技术受到世界各国高度重视。

但现今国内外抗微生物聚合物材料均是依靠抗菌剂溶出起作用的，因而存在效果不能持久，对人体有害等问题。

本项目以全新的思路创建了一类分子组装抗微生物的功能材料。

通过分子设计，合成了一类具有高效广谱抗微生物作用且对人体安全的抗菌剂；

对其进行化学修饰，通过反应挤出技术使抗菌剂化学键合到大宗聚烯烃树脂的分子链上；

应用表面工程理论，使键合在大宗树脂分子链上的功能团化合物在材料表面富集。

结果表明抗微生物作用是通过材料表面正电性功能团对微生物负电性蛋白质的快速吸附、逐渐造成细胞壁破坏和细胞质流出，物理性地导致微生物死亡的。

因而具有高效广谱性：

对绝大部分致病性细菌、霉菌、感冒病毒等都有优良效果，抑菌率99%以上，防霉等级0～1级，还具有一定驱螨虫效果；

快速抑菌性：

2min就显示出优良效果；

耐久性：

水洗50次以上效果不减；

高度安全性：

口服、皮肤刺激、微核试验证明对人体非常安全；

卓越加工性：

能满足细旦纤维纺丝等任何制品加工要求。

该材料已在地铁涵道用的抗菌防霉橡胶密封圈、防脚气的橡胶鞋垫、抗菌丙纶、医用口罩、床单、包装薄膜、饮水管材、空调滤网等方面得到了广泛使用。

产业化

该材料可以在口罩、医用床单，绷带、防护服、手术器械、导尿管等医疗卫生领域；

空调滤网、洗衣机、车船枕巾、座垫等家用电器及公共卫生领域；

饮水管、净水器等供水领域；

地铁涵道用抗菌防霉橡胶密封圈领域；

内衣裤、卫生巾、尿不湿、防脚气鞋垫、袜子、包装薄膜等日常生活领域等都有极为广泛应用前景。

申请国内发明专利7项，4项已授权；

申请国际专利PCT1项；

申请了美国、欧洲、日本专利，美国及欧洲专利已授权。

2007年获上海市科技发明一等奖。

技术开发、技术转让、专利（实施）许可

5、基于回收瓶片的PET合金塑料

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种高结晶聚合物，具有优良的力学性能，主要用作合成纤维、包装及薄膜，但很少用作工程塑料使用。

随着饮料业的高速增长，在过去5年中，PET瓶年消费增长达18%，已居塑料食品包装之首。

PET瓶多为一次性使用，随着各种PET包装瓶的大量丢弃，由此而造成的白色污染问题日益严重，已引起世界范围内的关注。

现在的回收PET再生制品，因再生时加水分解和热劣化等原因，目前仅限于低级产品。

本研究采用低温固相加工与反应挤出有机结合的先进制备技术，在充分利用回收PET瓶薄片已经形成的结构的基础上，通过与其它高分子材料的固相共混和反应挤出形成了PET微纤网络和PET/PC共交联结构，克服了PET原有的不足（如抗冲击性、成形加工性差等），使之成为一种较原料组份性能更好的工程塑料。

●技术要点：

实现低温固相共混与反应挤出相结合，在不降低PET材料强度的前提下，大幅提高PET材料的韧性。

该项目已产业化。

本项目开发的再生PET是一种具有突出特性的崭新材料，可称为高聚物塑性体，具有如下一些特异性能：

不仅具有通用工程塑料的机械性能，而且抗冲击性优异；

具有类金属的超塑性和强韧性；

可以像金属一样在室温下进行塑性加工，如挤压、冲压和模压等；

可以像木材一样钉钉，而且钉入牢度超过木材。

根据上述特性再生PET新材料可分别在以下几个领域开拓潜在用户，使之成为新的国民经济成长点。

（1）汽车、电子仪器、头盔、防刺防弹衣；

（2）时装、医疗保护用品；

（3）汽车外板、手机外壳；

（4）建筑装潢材料

●投资效益分析：

以6条生产线为例，总投资需约1000万，产能为10000吨/年。

预计年收益为税后1200万，盈亏平衡点为年销售九千吨，投资回收期约10个月，第一年的投资回报率为120%。

本项目获得了上海市重点科技攻关项目和国家863项目资助，并已通过鉴定，鉴定结论为“优”。

具有自主知识产权，并获得中国发明专利（专利号CN1654521）。

已申报中小企业创新基金。

●应用案例：

南京全泰龙安防系统工程有限公司用于头盔；

厦门市德兴行塑胶母粒有限公司用于安全鞋；

上海泽中橡塑制品厂用于做拖把等日常用品。

技术转让

6、炭黑与聚合物复合制备新型太阳膜

制备对可见光透过良好,而对紫外线和红外线有优良的阻隔作用,并且价格低廉,易于加工的建筑用或车用太阳膜是非常有应用价值和实际意义的。

现今市场上的太阳膜,一般是采用沉积或溅射的方法在聚合物薄膜或直接在玻璃上沉积制备的一层或多层金属或金属氧化物,主要利用金属膜或金属氧化物膜对红外线进行吸收和反射。

但由于这种方法所需设备复杂昂贵,而且填充的金属及金属氧化物的成本也不低廉,所以制备低成本且性能优良的太阳膜成为一种需求。

本项目采用价廉易得的炭黑作为填充物,与聚合物复合制备太阳膜。

炭黑作为一种典型的吸光物质,对紫外线和红外线有很强的吸收特性,但炭黑易团聚,在聚合物基体中不易分散，造成薄膜不同区域可见光和紫外线及红外线的透过率差异很大，另外炭黑粒子的分布不均,也会造成成膜性能差,薄膜韧性不能达到应用要求。

本项目首先通过对炭黑进行改性，改善其在聚合物基体中的分散，并使改性炭黑粒子的尺寸远小于可见光的波长，粒子和基体的折射率尽量匹配，从而减小粒子填充的体积份数。

炭黑经过改性后，其填充的聚合物复合薄膜将具有较好的透明性，同时又能在一定程度保持对紫外线和红外线的强吸收特性,使这种复合薄膜作为太阳膜使用成为一种可能。

本项目详细研究了改性炭黑在基体中的分散状况,并对复合薄膜的光学特性进行了重点研究,解决可见光透过率与红外线阻隔这一对矛盾，从而制备符合太阳膜性能要求的新型复合薄膜。

另外,我们制备复合薄膜的方法简单,操作时无需复杂昂贵的设备,因此应用前景广阔。

自主知识产权

技术合作开发、技术转让、专利（实施）许可。

7、高性能阻尼材料（863计划项目）

阻尼材料是一类主要应用于控制振动、降低噪音的材料。

在日本，阻尼减振材料的使用始于二十世纪五十年代初，此前此方面的研究开发已盛行于欧洲，主要用于设备如：

防止航空飞机的振动、潜水艇螺旋桨声音的泄露等。

近年来，随着我国经济水平的发展，人们对生活环境舒适性的要求越来越高，用于减振降噪的阻尼材料的研究开发也越来越受到社会各界的关注，应用市场正逐渐被打开。

项目针对已经开发的材料在耐久性、温度依赖性、生产成本上所发现的问题，找到了可以大量提供的、价格比较低廉的且与高分子可以形成较强氢键相互作用的添加剂，解决了高成本和耐久性等问题。

项目属于国家863计划项目，2005年7月通过国家863办公室组织的验收，验收成绩优秀。

课题受到了本田汽车、住友橡胶、东海橡胶的关注，部分科研成果已经实现了出口。

主要技术指标：

高阻尼型：

材料本身的损耗因子Tanδ＞4；

宽温型：

Tanδ＞1的温度范围为50度以上；

技术水平：

阻尼性能超过目前的国际先进水平一倍以上。

阻尼减振技术可分为以下四个方面：

防震、减振、吸音、隔音，其主要应用领域及制品见表1。

表1.阻尼材料的应用领域及制品

汽车

车身（地板、门、环、嵌板）

发动机（前罩、喷油枪、物品柜盖）

其它（变压器、闸盖、后板）

OA机器

复印机、计算机、印刷机、自动收银机

电气、电子产品

家用电器、磁盘、缝纫机、自动售货机、扬声器机架

半导体、精密仪器

半导体制造装置（减振台微振动衰减）、电子显微镜用减振台、三次元精密测定装置用减振台

船舶、潜艇

发动机腔、空调室、减振室

建筑

免震隔离器衰减机构、防风、地震用减振阻尼

具有核心技术，自主知识产权。

技术成果转让4项：

株式会社本田技术研究所：

氢键利用的汽车用高阻尼材料的研究。

住友橡胶工业株式会社：

能控制特定范围的阻尼特性的高分子/小分子组成的有机杂化系的研究。

东海橡胶工业株式会社：

高性能制振材料的研发。

江阴海达橡塑制品有限公司：

城市轨道交通用阻尼材料的开发。

在轨道交通上的应用开发：

1）四方时速160公里软卧车辆的减振降噪：

研制了阻尼涂料、沥青型和丁基橡胶型高性能阻尼材料，分别安装了3节软卧车，已完成装车和振动、噪声的实测。

2）铁道的阻尼橡胶垫：

保持现有产品各项指标的同时，大幅提高阻尼性能，已完成样品试制、性能测试工作。

3）城市轨道交通用阻尼材料：

研制了约束型、非约束型、磁性阻尼材料。

项目在株洲时代新材料科技股份有限公司进行了客车阻尼材料的生产，江西耐普实业集团进行了耐磨阻尼材料的开发，江苏东旭科技有限公司进行了再生胶阻尼产品的开发，以上单位生产运转平稳，工艺指标先进，运作情况良好。

●合作方式:

8、LiFePO4/CRF锂离子电池复合正极材料

锂离子动力电池未来的发展方向是在电动汽车、电网负荷调节，航空航天等领域得到大规模应用，一方面可以减少对石油等日益匮乏的自然能源的依赖，另一方面通过对电网负荷调节提高电力资源的使用效率。

由于目前商用锂离子电池材料钴酸锂在性能上存在缺陷和对稀缺钴资源的依赖，使得锂离子动力电池的应用在资源上和安全性能指标上存在限制，因此急需开发价格低廉，性能优越，自然资源丰富的新能源材料。

近年来国际上普遍关注的磷酸铁锂材料是最有希望获得应用的新材料之一。

本项目以锂源化合物、铁源化合物、磷源化合物、碳气凝胶等为原料，利用碳气凝胶的纳米空间结构、成核促进作用、导电作用以及作为微波吸收剂，采用液相沉淀－微波固相烧结合成技术，制备LiFePO4/CRF锂离子电池介孔复合正极材料。

本项目技术方法具有以下优点：

（1）采用液相共沉淀法合成前驱体，可以实现锂、铁和磷在分子水平上的混合，可以合成出粒径小于100nm的材料。

（2）制备周期短、能耗省、过程易于控制、适合工业化等优点。

（3）产物中LiFePO4晶相纯净、结晶度高。

（4）制得LiFePO4/CRF纳米复合正极材料结构稳定、放电比容量高、循环稳定性好。

本项目小试技术成熟，现已进入中试阶段。

磷酸铁锂将逐渐成为动力电池的主流，已成为绝大多数动力锂电池生产者和研究者的共识。

目前，除原有锂离子电池生产企业、甚至一些其它种类电池企业也开始了LiFePO4电池的研究，预计2～3年后，磷酸铁锂材料的需求量将达到10,000吨/年以上，而且随着需求的进一步扩大，这一数字还将继续增加。

磷酸铁锂正极材料主要客户是锂电池企业，电动车企业，电动汽车企业，比如深圳比亚迪、深圳比克、深圳华粤宝、天津力神、上海德朗能、惠州TCL、佛山实达，国外的三星等。

通过上海市科委的项目技术鉴定，并已申请两项国家发明专利（CN101159328A；

CN101267034）

9、可以完全降解的聚乳酸木塑材料

聚乳酸（PLA）以其原料来源丰富、可再生的特点吸引了人们极大的关注，同时PLA具有良好的力学性能，能够与传统意义上的塑料一样制成各种包装材料、农用薄膜、家具器皿、家电、玩具、建材等。

PLA类材料被使用后可以进行自然降解、堆肥和燃烧处理，最终产物只有水和二氧化碳，不会给环境带来污染。

但是PLA制品冲击性能较差，因此进行PLA基木塑复合材料的研究，希望在降低PLA制品成本的同时能改善PLA的冲击性能和耐热性。

本研究以PLA、杨木粉为主要原料用HAKKE制备PLA基木塑复合材料。

由于木粉分子中含有大量羟基基团，使木粉大分子链之间及其内部有强烈氢键作用，加之木粉结构上的各向异性共同导致了木粉整体结构上的不对称性，木粉具有较强的表面化学极性，使木粉具有极强的吸水性；

而尽管PLA具有羰基具有一定的极性，且可能与木粉形成氢键，但由于木粉大分子链之间的氢键作用强烈，容易团聚，因此本研究的关键是用偶联剂处理木粉表面以提高PLA和木粉的相容性。

将用偶联剂表面处理过的杨木粉和PLA在HAKKE里制备PLA基木塑复合材料。

项目现处于在研阶段。

开发优异的全降解聚乳酸复合材料，使其能广泛应用于包装、农业及医药领域；

通过聚合物互穿网络技术、反应挤出技术等共混合金化技术，提高全降解聚乳酸的的力学和加工性能，并在提高材料性能的同时尽可能降低成本，以增加产品的市场竞争力。

项目规划总投资500万（不含厂房建设），生产能力（年产6000吨）。

10、耐高温超导热绝缘减震材料的研究

随着集成技术和微封装技术的发展，电子元器件和电子设备向小型化和微型化方向发展。

电子设备所产生的热量迅速积累、增加。

为保证电子元器件在使用环境温度下仍能高可靠性地正常工作。

需要开发导热绝缘高分子复合材料替代传统高分子材料，作为热界面和封装材料，迅速将发热元件热量传递给散热设备，保障电子设备正常运行。

高分子材料本身的热传导系数比较小，所以填充型高分子复合材料导热性能主要依赖于填充物的导热系数、填充物在基体中的分布以及与基体的相互作用。

填料用量较小时，填料虽均匀分散于树脂中，但彼此间未能形成相互接触和相互作用，导热性提高不大；

填料用量提高到某一临界值时，填料间形成接触和相互作用，体系内形成了类似网状或链状结构形态，即形成导热网链。

当导热网链的取向与热流方向一致时，材料导热性能提高很快；

体系中在热流方向上未形成导热网链时，会造成热流方向上热阻很大。

项目采用导热填料添加的同时，以耐高温的硅橡胶或者氟橡胶为基体，硅橡胶是由环状有机硅氧烷开环聚合或以不同硅氧烷进行共聚而制得的弹性共聚物。

在有机硅产品的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。

硅橡胶有耐热，耐寒，有很宽温度使用范围，高电绝缘性，良好耐候性，耐臭氧性，并且无味无毒等性能。

其最显著的特点是其优异的耐热性，可在2O0℃左右的温度下长期使用，因此被广泛用作高温场合的弹性材料。

具有耐高温性的硅橡胶在印刷业、电子、电器、汽车、航空航天等工业部门和高新技术领域的应用是其它材料所不能替代的。

项目采用氧化铝等为导热填料，A1203常用作绝缘导热聚合物的填料，广泛应用于导热塑料、导热橡胶、导热粘合剂、导热涂料。

在相同填充量下，采用纳米氧化铝，填充比用微米填充的导热橡胶具有更好导热性能和物理力学性能。

随着纳米复合技术的发展，可以预见纳米Al203与聚合物基体复合新技术的开发和应用等将成为今后的研究方向。

该材料具有优良的耐高温性能，具有优良的导热系数，同时具有良好的阻尼减震性能，综合性能良好，适合用于电器散热、稳定、密封等用途。

11、乳液模板法制备功能化聚合物多孔材料

聚合物多孔材料在高技术领域有可观的应用前景，如作为有机合成催化剂载体、生物组织工程支架等。

通过高内相乳液模板法（HIPEs）制备的聚合物多孔材料具有孔径和孔容积可调等优点，是极具工业价值的一种技术。

但前人的工作都基于乳液经典理论：

Bancroft规则即水包油型的乳液只能采用水溶性的乳化剂，油包水型的乳液只能采用油溶性的乳化剂，这严重限制了以高内相乳液为模板制成的聚合物多孔材料的直接应用，迫使其在使用前必须经由复杂的表面功能化；

且传统方法在制备稳定高内相乳液时，乳化剂占有机相5wt%~70wt%，大大增加了高内相乳液制备成本，并造成环境污染。

本项目以一步法制备功能化聚合物多孔材料及降低HIPEs制备过程乳化剂用量为技术特点，以仅占有机相0.8wt%的水溶性乳化剂为稳定剂，获得稳定的、水相体积分数达96.3vol%的油包水型高内相乳液，并聚合得到功能化聚苯乙烯-二乙烯基苯基多孔材料。

该多孔材料已成功地用作有机合成的微反应器和催化剂载体，避免了高毒性有机锡类催化剂的使用，为聚合物多孔材料在绿色化学工业中直接应用提供新的途径。

化工、材料

已有小批量产品

本项目多孔材料已成功地用作有机物去卤、去氧和开环等反应的微反应器和固体催化剂，实现有机合成的动态反应，且得到理想的转化率。

其应用大大降低有机反应的毒性，可避免使用有机锡类催化剂，为绿色化学反应提供新途径。

中国发明专利：

CN101054423A

技术开发、技术转让、专利（实施）许可均可

12、疏水性有机硅烷-聚酰胺6嵌段共聚物原位制备技术

聚酰胺在汽车、电器、通讯、电子、机械等产业已获得广泛的应用，而这些产业的技术提升对聚酰胺的性能及功能等提出了更高的新要求。

利用高键能、低表面能、分子链柔顺的聚硅氧烷改性聚酰胺，可以改善耐热性、耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、疏水性、透气性及阻燃性等，但简单共混存在有机硅与聚酰胺的相容性差问题，如采用化学反应将两聚合物偶合连接，所形成的Si-O-C易水解致使产物稳定性差。

本技术选用与ε-己内酰胺相容性好、能与聚酰胺能形成稳定键接的有机硅化合物，采用特殊制备的端羟基有机硅烷型助催化剂，与阴离子聚合催化剂一起通过双螺杆反应挤出原位引发ε-己内酰胺阴离子聚合，制备有机硅烷-聚酰胺6嵌段共聚物。

这种共聚物可以直接浇铸成型，制造改性MC尼龙产品，也可与聚酰胺类进行共混改性，具有提高材料表面疏水性、改善表面润滑性和韧性的作用。

小试

本项目产品有机硅烷-聚酰胺6嵌段共聚物，可作为增韧、提高疏水性和润滑性的共混改性料，亦可用作MC尼龙，提高耐磨、自润滑性、减震吸音性和抗冲击性，应用于机械连接、传动等部件。

中国发明专利申请号200810200337.1

技术合作、开发或技术转让

13、利用粉煤灰纤维增强改性沥青的技术

粉煤灰是火力发电厂和供热系统等排放物，是“三废”之一。

粉煤灰的主要成分为SiO2和A12O3，将其纤维化，成为资源利用，大大提升了粉煤灰的价值；

目前在厦门榕兴纸业制造有限公司已实现了粉煤灰纤维的制备。

本项目利用粉煤灰纤维改性沥青，使沥青性能明显提高，能满足高速公路建设的要求。

根据我国高速公路建设使用的沥青标准，要求有足够的强度、稳定性等。

但我国长期以来生产的重交通沥青的品质和数量远远不能满足高等级道路建设的需求，主要依