【科技成果推介】——特种工程塑料

  项目背景

  相较于通用塑料和工程塑料,特种工程塑料具有更优异的性能和更高的附加值,可广泛应用于军工装备、航空航天、汽车、电子、化工、生物医疗等诸多领域。典型代表有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)等,由于这类热塑性树脂的长期使用温度可高于150℃,而被称为第三代塑料或特种工程塑料。

  然而,普通特种工程塑料存在不导电,力学性能、耐磨性、热导率和尺寸稳定性差等缺点,需要对其进行复合改性。改性后的特种工程复合材料,可实现“塑代钢”,可广泛应用于汽车、高铁、军工和航空领域,如发动机内部结构部件、汽车大灯、航空及军工结构部件等。

  2020年底我国特种工程塑料行业市场规模已突破1000亿元,且每年依旧保持10%以上的复合增长率快速增长。

  图1  高性能热塑性树脂的种类

  项目简介

  重庆大学复合材料团队在多应用场景下成功开发了多种新型“塑代钢”产品,重点发展多尺度、超混杂改性特种工程塑料复合材料。由于填料尺寸和形貌的不同,纳米和微米尺度多元碳填料的混杂使用可以产生协同效应,得到性能优异、功能多样化的复合材料。例如,微米碳纤维的使用可改善树脂的机械性能、摩擦磨损性能和热性能。

  图2  天然竹材制备的“竹钢”

  2016年项目组成功研发PES复合材料制备的机油泵,于富奥汽车零部件股份有限公司进行检测和台架实验,测试性能良好。通过了客户的台架实验和可靠性实验。

  技术优势

  本技术具有质轻、耐高温、机械性能优异、耐腐蚀性好等优点:

  1.高韧性、高抗冲击和损伤容限;

  2.轻量化,相比金属材料可以减重50%以上;

  3.制造周期短,特种工程塑料形成工艺简单,成型速度快,缩短了制造周期;

  4.耐燃、电化学、耐辐射性能优异,抗蠕变性好,耐磨性能突出。

  图3  “竹钢”比强度

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重庆重大知识产权运营有限公司

  重庆重大知识产权运营公司是重庆大学全资企业,成立于2018年2月,注册资本500万元,是西部地区首家由高校全资建立的专业从事知识产权运营管理、成果转化与产学研服务的公司。作为“重庆大学技术转移中心”、“国家知识产权示范高校”、“教育部高等学校科技成果转化和技术转移基地”、“重庆市电子信息产业专利导航中心”四大平台的重要运行单位,为学校和政、企、事业单位提供从创新想法到技术商品化的全生命周期运营服务。

  

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  重庆大学专利中心成立于1985年,是国家知识产权局批准设立的专利代理机构(代码50201),也是中国人民解放军总装备部国防专利局在重庆地区唯一指定的国防专利代理机构。2003年被认定并备案为首批34所国防专利代理机构之一,全国高校仅10家。2020年获得“重庆国防专利信息服务平台”,并成为中国西部(重庆)军民两用技术知识产权联盟常务理事单位。