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连续法大气压低温等离子体聚四氟乙烯表面处理清洁生产技术
2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨,占世界总产能的三分之一,产量近6万吨,其中PTFE约占80%,已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划,到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨,产量达到9.4万吨,其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起,PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域,PTFE膜接触器应用于烟道气处理;在生物医药领域,PTFE中空纤维管用作血浆过滤器;在新能源领域,PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板;在电子信息领域,PTFE用作驻极体材料。而这些应用,无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应,正如氟化工十二五规划中所述:产品结构不合理,中低端产品为主,高端产品仍然依赖进口;应用开发不力,加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法,这种方法可以有效地改善材料表面性能,且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势,是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料,替代传统的湿法化学处理方法,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术,从而达到对PTFE表面改性的有效调控,取代传统的化学表面处理方法,推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备,如图所示,可以实现稳定均匀DBD模式运行,配合上收卷、送卷,臭氧抽气等装置,可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电,如图(a)所示,将进一步结合在线处理要求,深入研究等离子在线处理工艺,开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m,处理速度1-5m/min可调;处理厚度0.05-0.5mm;处理后PTFE表面水接触角不大于50°;PTFE表面微观形貌:表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点,采用大气压低温等离子表面处理技术,通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律,获取最优改性处理条件,找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态;通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链,使其表面产生新的分子结构和新的功能,解决表面处理后老化效应等问题;开发新型的DBD等离子体处理样机,提高等离子体大面积处理均匀性;实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,而且改性只涉及表面纳米级别范围内,基体性能不受影响,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景: 以聚四氟乙烯复合胶带为例,该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布,生产出聚四氟乙烯漆布,再进行单面表面处理后,涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑,有着良好的抗粘性,耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能,并具有反复粘贴功能,广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域,还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例,其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF(聚氟乙烯)和PET(聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶)薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说,PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测,2008年世界组件量为将上升40%,约为5600兆瓦,我国组件量约为2400兆瓦,需要背膜约1900-2400万平方米,PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前,国内外相关研究大多实验室阶段,国外一些知名的大公司,如道康宁、3M以及德国的一些公司,也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看,国外仅道康宁公司有应用报道,国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术,将填补国内空白,达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性,不但可用于PTFE的表面处理,更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理,具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域,以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域,在提高材料表面性能,开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。
南京工业大学 2021-01-12
一种稳定性高的蛋白质‑壳聚糖复凝聚交联微胶囊及其制备方法
本发明提供了一种稳定性高的蛋白质‑壳聚糖复凝聚交联微胶囊及其制备方法,首先将芯材与蛋白质溶液混合,高速分散形成O/W型乳状液,再加入壳聚糖溶液,调节pH,让蛋白质与壳聚糖通过静电相互作用发生复凝聚反应,形成复凝聚相沉降在芯材乳滴周围而得到微胶囊,离心收集微胶囊,冷冻干燥得到微胶囊粉末再与还原糖混合均匀,此时壳聚糖将蛋白质与还原糖从空间上隔开,加热使壳聚糖分别与蛋白质和还原糖发生美拉德反应引发交联而提高微胶囊的稳定性。本发明简单易行、安全、高效,适于大规模生产;可广泛用于具有良好热稳定性芯材的包埋。本发明对于开发稳定性高的蛋白质‑壳聚糖复凝聚交联微胶囊体系和推进复凝聚微囊化技术在食品工业中的实际应用具有重要意义。
青岛农业大学 2021-04-11
高d33无铅压电陶瓷-聚合物-盐压电复合材料及其制备方法
本发明涉及一种具有高d33无铅压电陶瓷与聚合物和盐压电复合材料及其制备方法,属于压电复合材料技术领域。按(1-x)(LiaNabK1-a-b)(Nb1-cSbc)O3-xABO3-yM组分配料,采用传统陶瓷制备工艺制备好铌酸钠钾基无铅压电陶瓷粉料;再将陶瓷粉料与聚合物聚偏氟乙烯和盐按设计比例混合,接着将混合粉料经冷压成型后加温处理,再在其表面溅射金电极,硅油浴中极化后测试其压电复合材料样品的压电性能d33;最后将样品放置在空气中,再测试其样品压电性能d33。结果表明,加盐的铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚合物压电复合材料的d33比未加盐的d33有大幅度提高。
四川大学 2021-04-11
早中熟高产高糖新品种福农43号(福农07-3206)通过国家鉴定
选自美国引进的花穗种子,植株高大,直立,中大茎,节间园筒形,露光部分黄绿色,芽园形,较易脱叶,57号毛群极少,叶片浓绿,萌芽快而整齐,出苗率高,分蘖较早,分蘖力强,主茎和分蘖差异小,蔗茎均匀。前中期生长快、中后期生长稳健,有效茎数较多,宿根发株率高,宿根性能好。高抗黑穗病;中抗花叶病。
福建农林大学 2021-04-29
基于化学链的高含水中药渣高效气化制备合成气技术及关键设备开发
成果介绍针对我国中药废渣产率逐年增加、常规处理处置方法效率低、资源浪费严重及二次污染等迫切问题,开发以高含水的中药废渣为燃料,通过先进化学链燃料转化技术,将其就地转化为高品质合成气和热能的技术和工艺,实现中药渣的无害化、减量化和资源化综合利用。技术创新点及参数(1)避免使用纯氧做气化剂,具有比常规固体燃料气化、热解技术更高热效率和燃料转化率;(2)直接以高水分中药渣为燃料,充分利用生物质成分和水分,生成的合成气热值和品位均高于常规气化技术,或用来直接生产浓度较高的氢气用作车用燃料;(3)以廉价合成铁基材料、天然铁基材料或炼铝废弃物作为高温传氧材料,实现传氧、传热和催化气化功能,提高燃料转化率,大幅降低合成气中焦油含量;(4)反应器结构采用多级分步反应,并与传热-传质过程高度耦合集成,易于实现连续规模化生产。以上关键技术的开发,将瞄准氢气或合成气燃料生产及药企行业内废弃物能源资源化利用等目标,紧紧依靠强大的能源化工优势,避免同质化竞争导致的产业发展风险,确保技术开发成功的同时形成产业错位发展的优势。市场前景通过废弃中药渣的中高温气化方式生产高品质的合成气的综合效果最好,符合国家固体废弃物资源化和能源化利用政策,也可直接用于药企以替代部分燃料;产生的极少量生物质灰渣易于处理,在与相关中药企业密切合作中,形成优势互补,加速整体技术和关键设备开发,根据需求侧的行业分布、废弃物产地、燃料及产物运输等特点,逐步形成规模适中的、模块化的燃料转化平台。形成针对解决中药企业生物质废弃物的资源化、无害化和减量化的系统性综合解决方案与推广模式,建立示范基地,促进该领域的产业化。
东南大学 2021-04-13
一种克服高频点突变耐药、高成药性的抗EGFR西妥昔单抗突变体
EGFR(表皮生长因子受体)是一种重要的肿瘤靶点,与多种恶性肿瘤的发生和发展有关。西妥昔单抗作为靶向EGFR的单克隆抗体药物在转移性结直肠癌的治疗中具有重要地位,其安全性和有效性已在临床上得到广泛验证,已从三线治疗药物跃居至一线治疗药物。 然而,在用药过程中EGFR胞外区耐药点突变的产生大大限制了西妥昔单抗的疗效,其中一些高频点突变如S492R、G465R可使西妥昔单抗完全失去结合EGFR的能力,患者用药后获益大打折扣。当前临床上仍缺乏有效的抗体新药应对EGFR胞外区点突变介导的西妥昔单抗耐药问题。 因此,探索高效率的抗体药物开发策略用于开发能够有效逆转EGFR胞外区点突变耐药的抗体新药,并应对临床上越发频现的因靶标受体发生点突变而导致的耐药是迫切需要解决的临床问题。 研究团队针对行业痛点开发了计算机辅助设计的抗体快速定向进化技术,发现西妥昔单抗可变区上的一个或两个点突变即可逆转多种EGFR的获得性点突变耐药,西妥昔单抗突变体可完全恢复对耐药点突变受体的结合能力,同时保留原有抗体的其他生物学功能(如CDC、ADCC),从而以最小改动最大限度保留了抗体突变体的成药性。该技术为临床上获得性点突变耐药提供了高效率解决方案,可极大加快抗体新药研发进程。
浙江大学 2023-06-20
氯取代策略实现高效率和高稳定性的聚合物太阳能电池
何凤课题组实现了有机太阳能电池效率和稳定性的双重提高。目前何凤课题组研制的氯取代聚合物太阳能电池能量转换效率达到11.2%,是富勒烯类有机太阳能电池体系最高效率之一。 何凤教授介绍,氯原子具有较强的电负性和原子半径,能够在更大的范围内调节分子的能级结构,提高有机太阳能电池的开路电压和效率。同时,氯原子在外围有空的3d轨道,可以赋予电子单元或共轭体系更强的相互作用,同时可通过这种强的分子间相互作用有效地调节材料的薄膜稳定性,使其器件使用寿命长于其他太阳能电池。 此外,氯取代策略在合成上相对容易而且原材料价格较低,因此在工业生产过程中能够大大节约成本,有利于太阳能电池的批量生产和商业化推广。
南方科技大学 2021-04-13
一种高量子效率的微结构碳化硅紫外光电探测器及其制备方法
一种高量子效率的微结构碳化硅紫外光电探测器及其制备方法,属于紫外光电探测技术领域。该探测器采用自下而上的结构设计,包括碳化硅高掺杂n+型衬底、n型缓冲层、低掺杂n‑型吸收层、低掺杂p‑型吸收层(内含微结构)、环形高掺杂p+型欧姆接触层及钝化隔离层。通过在p+型欧姆接触电极施加反向偏压,形成耗尽电场,微结构促使p‑‑i‑n结构电场相互连接耦合,提高光生载流子耗尽效率,增强器件响应度和外量子效率。同时,微结构使短波紫外信号直接穿透p‑型吸收层进入内部吸收层,避免p+型欧姆接触层表面缺陷导致的光生载流子复合,提高光生载流子收集的效率,实现紫外全波段探测。
厦门大学 2021-01-12
高值资源化利用钢渣和工业尾气CO2制备绿色低碳建筑材料的技术
本技术可以高值、无害、资源化利用钢渣和工业废气CO2制备建筑材料,促进钢铁工业和建材工业CO2减排、固体废弃物经济利用,具有显著的经济社会效益以及环保优势。 通用技术指标: (1)CO2吸收量为≥20%(占原材料质量比); (2)钢渣利用率100%。 部分建材制品性能指标: (1)生产成本低,约为同类传统材料的40%-70%; (2)强度发展快,20-60 MPa可设计调控; (3)耐火温度≥500℃;(4)材料使用寿命30-100年可设计。
南京工业大学 2021-01-12
一种基于结构化高光谱系统的猕猴桃硬度预测的无损检测方法
本发明提供了一种能够无损预测猕猴桃货架期硬度的结构化高光谱检测系统及方法。通过计算机编程产生空间频率为60cycles/m的正弦条纹光,投影至被测物,利用高光谱相机拍摄‑2/3π、0和2/3π三个相位图片,再将相位图片解模为完整图片,并获取结构光光谱信息。选取在室温下贮藏不同时间的猕猴桃样品,采集结构化高光谱数据,并通过破坏性检验获取样本硬度的真实值。对结构光数据解模并预处理,提取样品结构光光谱信息,构建硬度预测模型。结果表明,结构化高光谱系统对猕猴桃硬度的最佳预测模型的R<subgt;c</subgt;<supgt;2</supgt;为0.8697,R<subgt;p</subgt;<supgt;2</supgt;为0.8204,显著高于普通高光谱技术。本发明用于预测果实硬度有较高的准确率,尤其针对储存过程中成熟迹象不明显的猕猴桃果实硬度的检测。
南京工业大学 2021-01-12
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