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耐高温改性硅炔杂化树脂及其复合材料制备关键技术与应用

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登记号:G20200748

所属行业:制造业

学科分类:复合材料其他学科;

关键词: 复合材料 分子设计 热固性树脂 耐高温树脂 硅炔杂化

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 耐高温改性硅炔杂化树脂及其复合材料制备关键技术与应用
成果登记号: G20200748 学科分类: 复合材料其他学科;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 复合材料  分子设计  热固性树脂  耐高温树脂  硅炔杂化
推荐单位:

华东理工大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

耐高温改性硅炔杂化树脂及其复合材料属于新材料应用领域。雷达天线罩是一种集防热、透波、承载等高性能要求为一体的多功能部件。随着现代战争需要,高速飞行器正朝着战场生存能力更强、突防速度更快、打击精度更高的方向发展,对天线罩用透波材料提出更耐高温、耐热氧化等苛刻要求。围绕这一难题,课题组依托多项国家、部委科技计划,历经十余年技术攻关、试验及工程验证,发明了系列具有知识产权的改性硅炔杂化树脂及其制备技术,满足飞行速度在3-4马赫时雷达天线罩的性能要求,创建了工艺稳定、产品质量可靠的改性硅炔杂化树脂及复合材料研发、生产平台,形成了完备的质量控制和保障体系。主要技术发明点如下:(1)发明了碳硼烷改性硅炔杂化树脂(MDPES-1)制备技术。针对雷达天线罩材料耐高温热氧化性能不足与成型工艺性差的“卡脖子”问题,本项目通过设计引入二十面体笼形碳硼烷,采用安全、可控的工艺路线,大幅提高硅炔杂化材料的耐高温热氧化性能,实现耐高温聚合物分子设计的源头创新。(2)发明了苯基二氯硼烷改性硅炔杂化树脂(MDPES-2)及其制备方法。对于常规硅炔杂化树脂而言,固化温度高是应用过程中不可避免的技术难题。“中温固化,高温使用”是一对矛盾体,即所谓“又要马儿好又要马儿不吃草”。本课题采用新技术、新思路,新工艺,在聚合物主链中引入反应活性较高的端乙炔基,固化温度由300℃降至180℃;同时将苯基二氯硼烷引入聚合物中,达到改性硅炔杂化聚合物固化温度和耐高温性能的可控性。(3)发明了乙炔基苯胺封端的改性硅炔杂化树脂(MDPES-3)。对于硅炔杂化材料而言,耐高温与高韧性是另一对矛盾体,提高韧性往往以牺牲耐高温性能为代价,即所谓“鱼与熊掌不可兼得”。针对这一技术难题,本项目巧妙地将Si-N键引入聚合物主链中,达到提高材料韧性和力学性能的目的,为耐高温、高强度、高韧性硅炔树脂的分子设计与制备方法另辟蹊径。本项目获授权国家发明专利6项,发表论文49篇(SCI、EI收录22篇),被引用总次数为166次,制定企业标准2项。教育部组织专家的鉴定意见是:“研究成果在国内外都未见报道,达到国际先进水平。”改性硅炔杂化树脂技术成果已经在×反辐射弹天线罩、×高速飞机耐高温天线罩、敌我识别应答天线罩等的研制中得到应用,是这类应用的核心关键材料,产生了很好的国防效益和社会效益。同时将成果推广应用至核电领域,采用改性硅炔杂化树脂模塑料(BMC),制备绝缘性好,耐高温、抗辐射性能优的核电反应堆燃料棒提升线圈骨架,打破了国外在该领域中的垄断和技术封锁,为核电走出去战略扫除了一个关键障碍。本项目采用硅炔树脂改性有机硅表面活性剂,解决了聚氨酯泡沫有机硅表面活性剂易发生“烧芯”的技术难题。这些技术为国家和企业带来很好的经济和社会效益,具有很好的应用前景,2016-2018年实现新增产值5410.54万元,新增利税1373.98万元。

姓名: 周权 性别:
出生日期: 2020-08-27 08:00:00.0 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市徐汇区梅陇路130号
电子邮件: cg@ecust.edu.cn
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