高分子材料老化快速評價系統(tǒng)
1. 痛點問題
高分子材料在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應用。隨著越來越多的高性能、高功能性高分子新材料不斷涌現(xiàn),以及在雙碳背景下高分子材料的降解回收受到越來越多的關(guān)注,都使得壽命可控的高性能材料成為重大需求,同時對材料的老化評價和準確的壽命預測手段有強烈需求。
目前的老化評價方法主要有兩種:室外自然老化和實驗室加速老化,定期取樣測試材料的性能變化。室外自然老化評價結(jié)果反映實際使用情況,但周期長達幾個月到幾年,且受氣候條件的影響不可重復。實驗室加速老化的周期有所縮短,但通常也需幾千小時以上,且由于加速老化設備不能完全模擬實際使用條件,導致評價結(jié)果常常與實際使用情況不符。
綜上,自然老化的評價周期過長,而加速老化評價不僅評價周期仍然較長,而且結(jié)果又常常存疑,嚴重阻礙了新材料投入應用的進程。
2. 解決方案
針對以上痛點問題,本項成果提出了全新思路,即通過對高分子材料老化早期產(chǎn)生的痕量氣相降解產(chǎn)物的高靈敏度檢測,來實現(xiàn)對老化的快速評價。并基于此開發(fā)了高分子材料老化快速評價系統(tǒng),可以實現(xiàn)在光照、溫度、濕度、氧氣等模擬氣候條件下老化的快速評價。該系統(tǒng)具有如下特點:
將評價周期從幾個月~幾年縮短為幾個小時,極大地提高了材料評價的效率,對新材料的研發(fā)和應用將起到極大的促進作用。
可以實現(xiàn)多種老化環(huán)境因素(光/熱/氧/濕)的單獨應用或耦合應用,可以適應不同老化條件的評價需求。
樣品用量少,mg~g級,對用量極小的功能性新材料(如電子器件中的功能膜等)的穩(wěn)定性評價具有突出的優(yōu)點。
合作需求
目前本項目的技術(shù)成熟,希望與企業(yè)合作,開展如下工作:
1)進行產(chǎn)品的集成和外觀設計、針對不同細分應用領(lǐng)域進行系列產(chǎn)品開發(fā),不斷開拓市場。
2)承接實驗室后續(xù)的開發(fā)成果,進行產(chǎn)品的升級開發(fā)。
3)第三方檢測:建立第三方檢測平臺,對全社會提供老化評價服務。
希望合作企業(yè)具有儀器設備的研發(fā)和生產(chǎn)能力。所需資金約800-1000萬元,產(chǎn)品開發(fā)實驗室約150-200m2。
清華大學
2022-03-02