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人工关节软骨材料——半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体
北京科技大学材料科学与工程学院生物医用材料研究室研制开发的半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种新型医用生物材料，可用于人关节软骨的修复或替代。本项目成果属国内外首创，其应用和推广不但会产生100万元／年的经济效益，而且能带来巨大的社会效益。利用反复冷冻－融化法可将聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，缩写PVA）水溶液凝胶化而制成聚乙烯醇水凝胶弹性体（PVA hydrogel elastomers, 缩写PVAHE），由于其PVA结晶度为50％－60％，因此又称为半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体。1998年以来，这种人工关节软骨材料通过三次动物实验（共19个月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周围组织未产生任何炎性反应和退变。2000年6月至2001年10月曾在中国药品生物制品检定所动物实验室进行PVAHE生物学评价并通过产品注册检测。目前，已达到临床应用的水平。从1996年以来，本项目的研究和研制开发工作是在北京市自然科学基金（3962006）、国家自然科学基金（59775038）和北京市科技项目合同（954020400）资助下历时5年完成的。多年实验室试验和动物试验表明，半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体是一种很有产业化前景的医用表面修复材料，它具有以下特点：（1）润滑性能良好（摩擦系数0.05，磨损系数小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）弹性大，强度高（压缩模量14MPa，压缩强度4MPa）；（5）能与宿主骨（软骨下骨）牢固连接（界面剪切强度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝胶弹性体的结构和性能非常接近于人关节软骨，其主要用途是在矫形外科手术中用于修复或替代关节软骨。典型产品为厚度2~3mm的平板状水凝胶弹性体（白色、不透明、触感类似于橡胶）。
北京科技大学
2021-04-11
聚乙烯醇热塑加工新技术
聚乙烯醇（PVA）可由非石油路线工业化规模制备，综合性能优良，具有作为新型塑料的潜质。但PVA多羟基强氢键特性使其熔点（226℃）与分解温度（220-250℃）接近，难以热塑加工，工业应用主要基于溶液法，仅能制备薄膜、纤维等低维制品或用作助、辅材料如粘结剂、分散剂、乳化剂等，限制了其应用。
针对PVA热塑加工的世界性难题，本成果根据超分子科学原理，通过分子复合和增塑，破坏PVA自身分子内和分子间氢键，在分子水平上控制PVA的聚集态结构，限制其结晶，降低其熔点，得到PVA热塑加工窗口，建立了如下PVA热塑加工新技术：
熔融纺丝：通过熔融纺丝制备截面圆形或异形、结构均匀的PVA初生纤维，经多级拉伸、干燥、热定型制备高性能PVA纤维；
热塑成膜：采用新型增塑剂增塑PVA，通过吹塑成膜、双向拉伸成膜或热压成膜制备力学性能和阻隔性能优异的PVA薄膜；
吹塑成型：采用中空吹塑成型获得力学性和阻隔性能优异的PVA中空容器；
熔融挤出发泡、模压发泡：以水为主增塑剂兼物理发泡剂，经熔融挤出连续发泡和模压发泡制备高发泡倍率的PVA泡沫材料。
主要技术指标：
熔纺PVA纤维：强度≥10cN/dtex，单纤纤度5-650dtex，模量≥300dtex；
PVA吹塑薄膜：拉伸强度≥40MPa（干态）；
PVA中空容器：力学性能>30MPa，对汽油阻隔性是PP、HDPE、PET的数十倍，维卡软化点>100℃，可以满足热灌装和高温消毒需要；
PVA泡沫材料：具强极性，具有板材、片材、薄膜、珠粒、块体等多种形态，作为重金属粒子和有机污染物的吸附、过滤分离材料使用时具有快速吸附、易解吸附和可反复冲洗的特点。
四川大学
2023-05-15
聚乙烯醇热塑加工技术
1、项目简介 聚乙烯醇(PVA)是一种综合性能优异的水溶性高分子材料，可由非石油路线 大规模生产，价格低廉，其气体阻隔性能出众。然而，由于 PVA 高分子链相邻羟 基间易形成大量的分子内和分子间氢键，使其热分解温度（200-250℃）与熔点 （226℃）接近，熔融时即发生热分解，因而难以热塑加工。为实现 PVA 的热塑 加工，通常采用增塑等改性方法，改善熔融加工性能。然而，大量的增塑剂能导 致 PVA 综合性能（尤其是阻隔性能）明显下降，同时增塑剂迁移会引起污染接触物等问题，不能用于食品包装。 本技术仅添加少量的大分子改性剂（<10wt%），实现 PVA 的热塑加工。该技 术制备的 PVA 阻隔性能稳定，力学性能提高，无小分子迁移物，可以与其他塑料 进行熔融挤出制备高阻隔复合薄膜。 2、创新要点 该技术所加的改性剂量较少，对性能影响不大； 该技术所加为大分子改性剂，不会引起迁移等问题。
江南大学
2021-04-13
聚乙烯醇热塑加工技术
聚乙烯醇(PVA)是一种综合性能优异的水溶性高分子材料，可由非石油路线大规模生产，价格低廉，其气体阻隔性能出众。然而，由于 PVA 高分子链相邻羟基间易形成大量的分子内和分子间氢键，使其热分解温度（200-250℃）与熔点（226℃）接近，熔融时即发生热分解，因而难以热塑加工。为实现 PVA 的热塑加工，通常采用增塑等改性方法，改善熔融加工性能。然而，大量的增塑剂能导致 PVA 综合性能（尤其是阻隔性能）明显下降，同时增塑剂迁移会引起污染接触物等问题，不能用于食品包装。 本技术仅添加少量的大分子改性剂（<10wt%），实现 PVA 的热塑加工。该技术制备的 PVA 阻隔性能稳定，力学性能提高，无小分子迁移物，可以与其他塑料进行熔融挤出制备高阻隔复合薄膜。
江南大学
2021-04-13
三聚氰胺纤/聚乙烯醇阻燃纤维
随着合成纤维在人们日常生活中得到越来越广泛的应用，由合成纤维引发的火灾事故也日益得到人们的重视。据统计由纺织品所引起的火灾事故已占总火灾事故的37.5%，成为火灾事故的主要起源，因此阻燃纤维成为化纤行业的研究和发展的重要方向。随着人民生活水平的提高，对阻燃纤维和纺织品的要求也日趋严格，传统的含卤阻燃纤维和织物将会受到越来越严格的限制。从阻燃纤维的应用市场来看，无卤化、低毒化、不熔滴、耐久化、低烟、低成本将是阻燃纤维的发展趋势。 三聚氰胺甲醛(MF)纤维又称密胺纤维，它主要是以三聚氰胺
四川大学
2021-04-14
无皂乳液聚合法制备高聚合度聚乙烯醇
传统的聚乙烯醇制备工艺为在甲醇中的溶液聚合法，根据聚合度的不同要求，调整引发剂及甲醇配比，可以获得从300-2600左右聚合度的聚乙烯醇。对应更高聚合度的聚乙烯醇，如超过3000以上，溶液聚合方法基本无法实现。因为随着聚合度的提高，体系粘度太高，存在散热及输送困难，转化率难以提高，因此高聚合度聚乙烯醇只能采用其他聚合方法实现。本课题组成功开发了无皂乳液聚合制备高聚合度聚乙烯醇的方法。其基本原理为在较低的温度下（低于30度），不添加乳化剂，采用氧化还原引发体系，成功实现了醋酸乙烯单体的无皂乳液聚合。做成的乳液非常稳定，粒子较细，搅拌杆上无残留物。仍然需要添加少量破乳剂，让粒子迅速聚并沉淀，然后过滤，洗涤，干燥，得到聚醋酸乙烯酯。在将聚合物溶解在甲醇中，经常规醇解，得到聚乙烯醇。 主要技术指标： 该聚合方法的优点：不添加乳化剂，聚合物纯度高，无杂质引入。固体含量可以在30-45%之间，反应过程平稳，聚合速度快，在3-5小时聚合完成，聚合转化率可以达到99%以上。采用同样的方法可以获得不同聚合度的聚乙烯醇，根据GPC及粘度测试对比，聚合度最高可以达到6000。 聚合温度低，能耗低。项目目前在研制阶段，成果权属为我校独自拥有。
四川大学
2021-04-11
功能性聚乙烯醇/纤维素复合材料的制备技术
开发使用绿色的纤维素基材料和一些可降解的合成高分子，可以缓解“白色污染”与“能源危机”，这符合我国提出的节能减排、低碳经济的可持续发展战略，拥有良好的发展前景。江南大学绿色功能复合材料实验室白绘宇副教授利用聚乙烯醇/纤维素体系环保廉价的优点，并对该体系进行简单快捷的光敏改性，制备出了具有阻水性能的聚乙烯醇/微纤化纤维素包装膜材料，和具有吸附性能，敏感性能以及胶粘性能的聚乙烯醇/纳米晶纤维素水凝胶材料。这些发明赋予聚乙烯醇以及纤维素等材料新的功能性，拓宽了聚乙烯醇以及纤维素的运用领域。
江南大学
2021-04-13
单一乙烯聚合制备聚烯烃热塑性弹性体
聚烯烃热塑性弹性体由于具有优异的机械性能和加工性能得到了广泛的应用，但是现有高性能聚烯烃 热塑性弹性体主要是通过乙烯和α-共聚得到，催化剂的要求高以及生产工艺复杂，成本高。本项目采用 具有自主知识产权的α-二亚胺镍催化剂，催化单一乙烯可控链行走聚合直接制备新型聚烯烃热塑性弹性 体。单体价格低廉，工艺简单，具有良好的产业化应用前景。在实验室研究的基础上，目前正在与中石油 兰州化工研究中心进行相关产品的中试合作开发。
中山大学
2021-04-10
苯乙烯类热塑性弹性体基热熔压敏胶
热熔压敏胶是以热塑性聚合物为主的胶粘剂。它兼有热熔和压敏双重特性，在熔融状态下涂布，冷却硬化后对压力敏感，施加轻压便能快速粘接。与其他类型的胶粘剂相比，热熔压敏胶最大的优点是不含溶剂、低公害、涂布速度快、贮存时间长、自动化程度高、制备和使用简单、制品成本低（其价格为溶剂型压敏胶的50%～70%）。故热熔压敏胶广泛应用于包装、医疗卫生、书籍装订、无纺织物、标签、表面保护膜、材料加工、建筑装潢及制鞋等方面。 苯乙烯类三嵌段共聚物SIS、SEBS具有很好的使用性能和加工性能，广泛地应用于热熔压敏胶的制备。尤其是SEBS，因其整个分子骨架是饱和的，以其为主体材料制备的胶粘剂具有优异的耐候性能和良好的耐寒性，因而SEBS在热熔压敏胶中的地位日趋重要。 本项目通过研究SIS、SEBS与各类增粘剂，增塑剂等组分的协同效应对热熔压敏胶性能的影响，解决了压敏胶初粘性与持粘性之间的矛盾，所制备的热熔压敏胶粘剂具有“三高”，即高的粘附性、高的内聚强度和高的软化点。
上海理工大学
2021-04-11
高性能聚氨酯弹性体
本技术开发了原创性聚氨酯扩链剂，为本课题组唯一报道高性能聚氨酯弹性体；聚氨酯弹性体综合性能达到国际先进水平。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
开发了原创性聚氨酯扩链剂，为本课题组唯一报道高性能聚氨酯弹性体；聚氨酯弹性体综合性能达到国际先进水平； 目前为苏州大学和本人共同拥有，至今未授权或出现可以有替代的同类技术。
苏州大学
2022-08-15