先進(jìn)聚合物材料研究所建于1999年10月18日。研究所以黃培教授為技術(shù)帶頭人,擁有一批高水平的科研隊(duì)伍,參與研究工作的教授、博士及研究生二十余人,研究所的主要特點(diǎn)是產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,在基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用研究、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等不同層次上開(kāi)展科研工作。先后參加國(guó)家"863"項(xiàng)目、國(guó)家科委"九五"攻關(guān)項(xiàng)目的研究工作,承擔(dān)完成國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、**和化工應(yīng)用課題多項(xiàng)。研究所主要突出以單體合成、聚合、復(fù)合材料、結(jié)晶等具有明顯優(yōu)勢(shì)的學(xué)科領(lǐng)域的綜合集成開(kāi)展研究工作。目前主要研究對(duì)象主要為以聚酰亞胺為代表的一系列功能高分子材料。
聚酰亞胺(PI)是指分子主鏈中含有酰亞胺基的一類高分子聚合物。近年來(lái)聚酰亞胺以其優(yōu)異的機(jī)械性能、電性能、耐輻射性能和耐熱性能越來(lái)越受到人們的重視,它在航空航天、電氣、通訊和汽車(chē)等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。然而熱固性聚酰亞胺不溶解、不熔融,加工成型困難,限制了其應(yīng)用范圍,因此合成熱塑性的PI,進(jìn)一步制備聚酰亞胺復(fù)合材料,擴(kuò)大應(yīng)用面是當(dāng)前聚酰亞胺研究和開(kāi)發(fā)的主要趨勢(shì)。熱塑性聚酰亞胺(TPI)作為一種高性能工程塑料,不僅具有優(yōu)異的耐熱、力學(xué)、介電、耐腐蝕及抗輻射等性能,還表現(xiàn)出卓越的熱加工特性,可采用熱模壓、擠出和注射方法成型。在特定場(chǎng)合下為一種替代金屬、陶瓷、熱固性樹(shù)脂、低溫?zé)崴苄运芰虾痛蠖鄶?shù)難加工聚酰亞胺的理想材料。
聚酰亞胺的單體合成是以苯酐為基礎(chǔ)原料,通過(guò)?;?、硝化、縮合、水解酸化、脫水等一系列步驟得到二胺,該合成路線原料來(lái)源充足,工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)物純凈,產(chǎn)率高,易于純化,三廢少,具有很好的工業(yè)化價(jià)值。聚酰亞胺的聚合是以二酐和二胺通過(guò)溶液聚合,再分別通過(guò)化學(xué)環(huán)化或熱環(huán)化得到聚酰亞胺樹(shù)脂。
聚酰亞胺樹(shù)脂與碳纖維、玻璃纖維、聚四氟乙烯、石墨等復(fù)合,可顯著提高材料的力學(xué)強(qiáng)度和自潤(rùn)滑耐磨等性能。研究所以自主研發(fā)高性能熱塑性聚酰亞胺及其復(fù)合材料作為研究對(duì)象,系統(tǒng)考察復(fù)合材料摩擦磨損性能,重點(diǎn)研究各種填料改性材料在不同工況體條件摩擦磨損行為,深入了解填料對(duì)其摩擦性能影響機(jī)理,從而達(dá)到材料摩擦性能設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期目標(biāo)。利用有限元技術(shù)建立過(guò)程物理及數(shù)學(xué)模型,對(duì)滑動(dòng)摩擦過(guò)程中的溫度分布進(jìn)行模擬計(jì)算,取得了較好的模擬結(jié)果。通過(guò)摩擦表面微觀形貌觀察,可了解摩擦磨損機(jī)理。前期的研究結(jié)果已運(yùn)用于滑片式壓縮機(jī)的滑片、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)等產(chǎn)品形式,為應(yīng)用提供指導(dǎo)。
研究所擁有一批先進(jìn)的分析測(cè)試儀器:熱機(jī)械分析儀、差示掃描量熱儀、高效液相色譜儀、凝膠色譜、紅外分析儀、微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),可對(duì)合成的單體、聚合物、復(fù)合材料進(jìn)行全面的性能測(cè)試。
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