高分子材料老化快速评价系统
1. 痛点问题
高分子材料在国民经济和社会发展的各个领域都得到了广泛的应用。随着越来越多的高性能、高功能性高分子新材料不断涌现,以及在双碳背景下高分子材料的降解回收受到越来越多的关注,都使得寿命可控的高性能材料成为重大需求,同时对材料的老化评价和准确的寿命预测手段有强烈需求。
目前的老化评价方法主要有两种:室外自然老化和实验室加速老化,定期取样测试材料的性能变化。室外自然老化评价结果反映实际使用情况,但周期长达几个月到几年,且受气候条件的影响不可重复。实验室加速老化的周期有所缩短,但通常也需几千小时以上,且由于加速老化设备不能完全模拟实际使用条件,导致评价结果常常与实际使用情况不符。
综上,自然老化的评价周期过长,而加速老化评价不仅评价周期仍然较长,而且结果又常常存疑,严重阻碍了新材料投入应用的进程。
2. 解决方案
针对以上痛点问题,本项成果提出了全新思路,即通过对高分子材料老化早期产生的痕量气相降解产物的高灵敏度检测,来实现对老化的快速评价。并基于此开发了高分子材料老化快速评价系统,可以实现在光照、温度、湿度、氧气等模拟气候条件下老化的快速评价。该系统具有如下特点:
将评价周期从几个月~几年缩短为几个小时,极大地提高了材料评价的效率,对新材料的研发和应用将起到极大的促进作用。
可以实现多种老化环境因素(光/热/氧/湿)的单独应用或耦合应用,可以适应不同老化条件的评价需求。
样品用量少,mg~g级,对用量极小的功能性新材料(如电子器件中的功能膜等)的稳定性评价具有突出的优点。
合作需求
目前本项目的技术成熟,希望与企业合作,开展如下工作:
1)进行产品的集成和外观设计、针对不同细分应用领域进行系列产品开发,不断开拓市场。
2)承接实验室后续的开发成果,进行产品的升级开发。
3)第三方检测:建立第三方检测平台,对全社会提供老化评价服务。
希望合作企业具有仪器设备的研发和生产能力。所需资金约800-1000万元,产品开发实验室约150-200m2。
清华大学
2022-03-02