Logros representativos del Laboratorio Clave de Ingeniería de Moldeo y Procesamiento de Polímeros del Ministerio de Educación

Este logro se logró con el apoyo del Proyecto del Fondo Especial de Instrumentos Científicos Principales de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales. El probador integral de reología dinámica de polímeros introdujo el campo de fuerza de vibración en la extrusión, mezcla, inyección, moldeo por soplado y. En otra unidad experimental de simulación de procesos de procesamiento, se utiliza una estructura de combinación modular avanzada para realizar el procesamiento dinámico y en estado estable de polímeros y materiales compuestos, incluida la extrusión de plastificación dinámica, la inyección dinámica y la simulación dinámica y la medición y caracterización reológica generalizada. importantes innovaciones tecnológicas, incluidas una serie de tecnologías patentadas con derechos de propiedad intelectual independientes, han alcanzado el nivel avanzado internacional. Actualmente es el único conjunto completo de funciones en el mundo que está orientado a la industria de procesamiento de materiales de caucho y plástico y puede realizar instrumentos. para el procesamiento dinámico y en estado estacionario, las pruebas de propiedades reológicas se pueden utilizar ampliamente en pruebas de propiedades reológicas de materiales, diseño de fórmulas de materiales, optimización del proceso de moldeo y control de calidad del producto. Este logro es de gran importancia para la nueva tecnología de moldeo de polímeros y la investigación teórica de mi país, el desarrollo de nuevos equipos, la mejora del contenido técnico de la producción de productos plásticos y los equipos de procesamiento de plástico de mi país y la mejora del nivel científico y tecnológico general del plástico de mi país. industria procesadora. Actualmente, este logro se está desarrollando y produciendo industrialmente en cooperación con grandes empresas nacionales con el apoyo de la Comisión Económica y Comercial Provincial de Guangdong, y aprobó la evaluación técnica en el primer semestre de este año. Su industrialización mejorará las capacidades de innovación de mi país. La industria de procesamiento de plásticos del país y promover eficazmente La industria de procesamiento de plástico y maquinaria para plástico se ha desarrollado una vez más a pasos agigantados con el desarrollo de las industrias petroquímica, automotriz, de electrodomésticos, de la información y otras, con amplias perspectivas de aplicación y buenos beneficios sociales y económicos.

Este logro solicitó una patente de invención china el 8 de marzo de 2005: "Método y equipo de detección de comportamiento y características de deformación de inyección dinámica de polímero", "Método de desplazamiento de pulsación axial de tornillo de máquina de inyección y "Dispositivo" y En mayo y junio de 2007, respectivamente, se autorizaron los "Métodos y equipos de plastificación, mezcla y extrusión con tornillos múltiples para polímeros y sus materiales compuestos". En el proceso tradicional de moldeo por inyección alternativo de tornillo, los materiales dependen principalmente de la acción simultánea del calentamiento externo y el calor de corte del tornillo para fundir y plastificar. La velocidad de fusión es baja, la viscosidad de la masa fundida es alta, la uniformidad del calentamiento del material es pobre y. la diferencia de temperatura axial es grande. El resultado final es que el proceso de moldeo consume mucha energía, la inyección es inestable y es difícil mejorar la calidad del producto.

El método y equipo de moldeo por inyección inducido por presión pulsante realiza un procesamiento de moldeo por inyección inducido por presión pulsante introduciendo el campo de fuerza de vibración causado por el campo electromagnético en todo el proceso de plastificación de polímeros, inyección y moldeo por retención de presión. En comparación con la tecnología existente, tiene las siguientes ventajas: el volumen y el peso del equipo se reducen entre un 45% y un 50%, y el costo de fabricación se reduce en más del 40%; el consumo de energía se reduce en más del 35%; la confiabilidad del trabajo es alta, el ruido se reduce a menos de 75 decibeles y hay menos contaminación por petróleo. El plástico tiene un buen efecto de mezcla química, alta calidad de moldeado y fabricación y amplia adaptabilidad a los materiales; La nueva tecnología ha obtenido derechos de patente de invención en once países y regiones, incluidos China, Estados Unidos, Europa, Japón, Rusia, Australia, Canadá y Corea del Sur. Este logro se ha industrializado con éxito. El nuevo equipo se está produciendo y operando en muchas fábricas de productos plásticos en Zengcheng, Nanhai, Dongguan, Jieyang, Shantou, Zhejiang, Jiangsu y otros lugares de la provincia de Guangdong. El efecto es notable y ha sido muy elogiado. por los usuarios. Este logro fue nominado por el Ministerio de Educación para el primer premio en el Premio Nacional de Ciencia y Tecnología a la Invención Técnica en 2002; en 2003, ganó el Premio a la Excelencia en Invención y Creación de Patentes de China y la Medalla de Oro en Invención y Creación de Patentes de la Provincia de Guangdong; en 2005, ganó la Medalla de Oro en la 15ª Exposición Nacional de Invenciones, Segundo Premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la provincia de Guangdong. El "Equipo de moldeo por inyección de productos plásticos inducido por presión de pulsación" y el "Equipo de moldeo por inyección de precisión integrado eficiente y de alta velocidad" desarrollados mediante la aplicación de la tecnología central de este logro aprobaron la evaluación técnica y la evaluación de nuevos productos de la provincia de Guangdong en febrero y diciembre de 2005, respectivamente. En 2006, este logro y la tecnología de extrusión dinámica completada en el laboratorio ganaron el segundo premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico. Este logro fue financiado por el Proyecto 863 "Investigación sobre materiales estructurales elásticos compuestos de alto rendimiento para la absorción de vibraciones en el tránsito ferroviario" (Nº 2001AA334010) y el Décimo Proyecto Nacional Quinquenal de Investigación en Ciencia y Tecnología "Tecnología industrial de nanocompuestos de caucho/silicato en capas "(No. 2001BA310A12) se compone de dos partes y fue completado conjuntamente por Zhuzhou Times New Materials Co., Ltd., la Universidad Tecnológica del Sur de China y la Universidad de Tecnología Química de Beijing. Pasó la inspección de aceptación realizada por los departamentos nacionales pertinentes en 2004. 2005.

El contenido principal de los resultados:

(1) Nueva tecnología para la modificación de la reacción in situ de negro de carbón y sílice y su aplicación en materiales compuestos elastómeros para la absorción de impactos en tránsito ferroviario. : Utilice monómeros multifuncionales o sustancias orgánicas para llevar a cabo la modificación de la reacción in situ durante el proceso de mezcla y vulcanización del caucho seco o en estado de látex, de modo que pueda combinarse químicamente con caucho como el injerto y con negro de humo, sílice. , etc. Los rellenos forman enlaces altamente valentes, mejorando así significativamente la unión interfacial y el rendimiento del compuesto de caucho. Esta tecnología tiene un proceso simple, es fácil de implementar y tiene una amplia aplicabilidad. Se aplica a materiales compuestos de elastómero para la absorción de impactos en el tránsito ferroviario. Se enfoca en resolver el problema de mejorar el rendimiento dinámico y obtiene una baja generación de calor dinámico y una pequeña resistencia a la fatiga. deformación permanente y rigidez dinámica y estática El material compuesto de elastómero de caucho vulcanizado con una proporción moderada ha logrado excelentes resultados de aplicación y ha producido importantes beneficios económicos.

(2) Nueva tecnología para la preparación de nanocompuestos de caucho/montmorillonita y su aplicación en compuestos elastómeros para la absorción de impactos en tránsito ferroviario: se inventaron el método de intercalación de reacción in situ y la intercalación de mezcla en emulsión. Dos nuevas tecnologías para la Se utilizó la preparación de nanocompuestos de caucho/montmorillonita. Se mejoraron significativamente las propiedades mecánicas, la resistencia al envejecimiento y la resistencia a la fatiga del caucho vulcanizado nanocompuesto preparado. Se estableció un método de intercalación de reacción in situ con una producción anual de 200 toneladas. y línea de producción de demostración de nanocompuestos de caucho/montmorillonita de intercalación in situ a nivel de kilotones, el material nanocompuesto se utiliza en resortes neumáticos, cojinetes laterales, rótulas y amortiguadores de aislamiento de vías. La producción de productos de componentes elásticos de alto rendimiento, como resortes en forma de V, tiene excelente desempeño integral y ha producido importantes beneficios económicos. La tecnología central de este logro es utilizar materiales de poliuretano fundido compuestos en neumáticos tradicionales para producir neumáticos radiales con baja resistencia a la rodadura, bajo consumo de combustible y bajas emisiones de escape. El elastómero de poliuretano fundido es actualmente el elastómero más resistente al desgaste. No es tóxico para el cuerpo humano y es completamente biodegradable. No es necesario agregar negro de humo ni algunos agentes compuestos de caucho cancerígenos. Es un material ideal para fabricar bandas de rodadura de neumáticos. La combinación de una carcasa de caucho y una banda de rodadura de poliuretano para formar un neumático compuesto no solo puede mantener las ventajas de los neumáticos de caucho, como baja resistencia a la rodadura, alta seguridad y comodidad, sino que también mantiene las ventajas de los elastómeros de poliuretano que son particularmente resistentes al desgaste y a la contaminación. Libre y al mismo tiempo elimina parte de la contaminación ambiental del caucho causada por productos químicos y polvo de caucho. El rendimiento del neumático también se ha mejorado a un nivel superior, con las ventajas de buena elasticidad, resistencia al desgaste, resistencia a pinchazos, gran capacidad de carga y conducción cómoda. En comparación, el kilometraje de conducción es más del doble que el de los neumáticos normales. Con los neumáticos tradicionales, destaca la protección del medio ambiente y el ahorro de energía, nuevas tecnologías, nuevos materiales y muchas otras ventajas.

Esta nueva tecnología también se puede aplicar a la industria de recauchutado de neumáticos, lo que puede mejorar en gran medida el nivel técnico de la industria de recauchutado de neumáticos de mi país, reducir la cantidad de neumáticos de desecho, promover el desarrollo de una economía circular y reducir la contaminación ambiental a nuevos niveles, convirtiéndose en un neumático ecológico en un sentido superior. Los neumáticos terminados han pasado las pruebas de organizaciones autorizadas como el Centro Nacional de Inspección y Supervisión de la Calidad de los Neumáticos de Caucho y el Centro de Inspección y Supervisión de la Calidad de los Neumáticos Especiales de la Industria Química.

El 25 de enero de 2005, el resultado pasó la evaluación técnica organizada por la Asociación de la Industria Química y del Petróleo de China. Los expertos en evaluación consideraron que el rendimiento de unión de la banda de rodadura de poliuretano y la carcasa de caucho del neumático alcanzaba el nivel líder. , su desarrollo exitoso tiene una gran importancia innovadora y buenas perspectivas de beneficios económicos y sociales. La nueva tecnología ha obtenido 2 patentes de invención chinas y ha solicitado protección de patente en 7 de los principales países productores de neumáticos del mundo. En noviembre de 2005, este neumático compuesto se exhibió en la Exposición Internacional Estadounidense de Autopartes y causó sensación. Este logro se obtuvo a través de una investigación más profunda sobre la base de la finalización del proyecto nacional 863 "Nueva tecnología para la preparación físicamente mejorada de materiales compuestos poliméricos/inorgánicos". La extrusora de mezcla dinámica de múltiples tornillos de polímero rompe las limitaciones de los equipos tradicionales de mezcla, mezcla y extrusión del mecanismo de plastificación, mezcla y extrusión, y crea un campo de fuerza de vibración que se introduce durante el transporte de materiales poliméricos para fortalecer la plastificación del Material. Método para optimizar el efecto de mezcla. Este equipo introduce un campo de fuerza de vibración en todo el proceso de plástico polimérico, mezcla (reacción) y extrusión por escape. Supera las dificultades de los equipos tradicionales de mezcla y extrusión para mejorar la calidad del producto, los largos ciclos de moldeo del producto y la alta energía, y resuelve. El problema del procesamiento de reacción Las cuestiones de masa, impulso, transferencia de energía y equilibrio en el proceso son innovaciones importantes en el campo del procesamiento de moldeo de nuevos polímeros en el país y en el extranjero. Tiene derechos de propiedad intelectual independientes, tiene un gran valor teórico y puede. Reemplazar las extrusoras tradicionales de doble tornillo co-rotativo. Promover la mejora de los equipos tradicionales de mezcla y extrusión.

En enero de 2005, la "tecnología y equipos de vulcanización dinámica de EPDM/PP y otros elastómeros termoplásticos" desarrollados por el equipo de investigación utilizando la tecnología central de este logro pasó con éxito la evaluación de logros organizada por el Centro de Ciencia y Tecnología de Guangzhou. Oficina. En enero de 2005, el método y equipo de plastificación, mezcla y extrusión de múltiples tornillos para polímeros y materiales compuestos solicitó una patente de invención china y fue autorizada en junio de 2007.

El nivel técnico de este logro se encuentra en el nivel líder en el mundo y tiene una fuerte competitividad en el mercado. Su promoción y aplicación no solo promoverá el desarrollo de la industria de procesamiento de plástico de mi país, sino que también impulsará el desarrollo de. La industria de fabricación de maquinaria y la industria electrónica de mi país.