【科技成果推介】基于动态共价键的多功能聚氨酯材料

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项目信息

申报院校:东华大学

项目名称:基于动态共价键的多功能聚氨酯材料

项目简介

本团队基于动态共价键设计研制了一系列动态交联的多功能热塑聚氨酯材料,本项目主要介绍聚氨酯热熔胶、增塑型补强剂及自修复聚氮酯三种产品。主要内容包括:

(1)应用动态基元改性技术制备了交联结构的聚氨酯热熔胶,其具有快速固化、自修复、可拆卸和重复使用的特性。本项目开发的热熔胶的初始粘接强度能达到5.96 MPa,显著优于市售的湿固化交联PUR(0.08MPa)聚氨酯热熔胶。这种热熔胶在保持PUR聚氨酯热熔胶优点的基础上,还赋予其易存储、受损后可自修复和可根据需要拆卸重复使用的优异特性。

(2)热塑性聚合物应用广泛,然而其易加工和高性能之间相互制约,难以同时获得改善。碳纤维、玻璃纤维和炭黑是高性能聚合物中常用的增强剂,可以显著提高力学性能。然而,它们也使树脂的粘度迅速增加了几个数量级,使随后的加工变得极其困难。本项目开发的增塑型补强剂能够在提升热塑性聚合物在使用环境下的力学性能和耐热性的同时,显著地降低其加工条件下的黏度。我们对路博润和华峰公司提供的TPU进行了改性处理,结果表明常温强度提升62%的时,加工粘度降低了41%。该技术研发的添加剂同时实现了增强和增塑的功能,具有巨大应用潜力。

(3)损伤后能够自修复的材料是当前材料领域的前沿热点。基于广泛应用的聚氨酯材料,我们研制出了可自修复的聚肪氨酯材料,修复的强度、速度能达到世界领先水平,并且成本低,具有大规模应用潜力。在防护涂层、生物医学、电子、汽车、建筑、3D打印等领域有望带来革命性的应用产品。

所属类别

新材料

技术特点

技术创新点:

(1)本技术创造了一种可兼具湿固化热熔胶和热塑性热熔胶优点,克服二者缺点的新型聚氨酯热熔胶。具有快速固化、牢固粘接、可控拆卸和自修复、粘接底物范围广的特点。

(2)目前添加剂无法实现聚合物力学性能和加工性能同时改善。增塑型补强剂可在使用阶段和加工阶段自发进行结构演变,从而同时实现增强和增塑的功能,解决了上述难题。

(3)室温自修复材料的强韧化是该领域的难点。我们基于分子设计上的优化,利用多层次动态共价键与动态非共价键协同作用,研制了强韧的室温自修复聚氨酯。

市场前景

技术成熟度:小试验证

行业状况:本技术包含的动态聚氨酯热熔胶为全新类型的聚氨酯热熔胶,市面上暂无相关产品,领域空白。本技术包含的增塑型补强剂为全新类型的添加剂,市面上领域空白。自修复材料属于新兴智能材料,但成本高、性能不佳,制暂无相关产品备复杂等问题限制了其大规模商业化应用。该项目突破了无溶剂本体聚合工艺,制备了强韧的高效自愈合聚氨酯,为其商业化进程奠定了基础。

项目需求

中试放大验证  商品化生产  合作开发 技术许可 技术转让 作价投资

专利技术转让,转让所有权;专利实施许可,授权企业或个人生产专利相关产品;合作开发,共同推进产业化落地。

合作咨询请联系赵先生:18201800528

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