连续玻纤增强聚丙烯复合板层压复合关键技术的研发及应用
发布日期：2021-03-29 16:04
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成果登记表
| 成果名称 | 连续玻纤增强聚丙烯复合板层压复合关键技术的研发及应用 | |||
| 成果登记号 | 知识产权 | |||
| 完成单位 | ||||
| 序号 | 单位名称 | 通讯地址 | ||
| 1 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 浙江遂昌县云峰街道毛田工业区块SGYP（2010）15号地块 | ||
| 完成人 | ||||
| 序号 | 姓名 | 工作单位 | 对成果的贡献 | |
| 1 | 亓发亮 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 2 | 邱建萍 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 3 | 黄鑫 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 4 | 尹涛 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献一般 | |
| 5 | 程鸣 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 6 | 范剑平 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 7 | 吴海深 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 8 | 李颖 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 9 | 高健 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献较大 | |
| 10 | 徐小青 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 贡献一般 | |
| 成果公报内容（成果简介、创新突破点、同行认可、引用情况、应用情况等） | ||||
| 1、课题来源与背景 随着时代的进步、工业的发展，更多的资源被开发损耗，环境遭到严重破坏与污染，受资源与环境危机的影响，世界各国兴起了资源的可持续发展和保护环境的理念，从此揭开了对可再生能源的研究及应用序幕。热塑性复合材料因其可循环利用，绿色环保的天然优势，慢慢地取代了传统的热固性复合材料。而连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材因其具备的抗冲击性能强、优良的可设计性、可循环利用、成本低等优异性能，早在20世纪50年代就初步展开了对其的研究，从上世纪90年代飞速发展至今，为解决连续纤维增强聚丙烯热塑性复合板材在制备过程中玻璃纤维与聚丙烯复合、多层片材复合等诸多问题，世界各国都在对玻璃纤维增强聚丙烯复合技术和多层片材复合成型技术进行着研究，目前该方面的技术已初具雏形，甚至在一些技术上已渐渐的成熟。我国研制的连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板在航天航空、交通运输等领域的应用，较之国外先进水平仍旧存在了很大的差距。与国外高性能同类产品相比，我过生产的连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板在性能上达不到人家的水平，在研究开发内容主线大致相同的情况下，纤维分散效果差、玻璃纤维增强聚丙烯工艺存在不足、板材成型技术不够精细等细节上的问题，造成了产品性能的差异。有关连续玻璃纤维与聚丙烯复合、片材压制成型等技术工艺的研究相当缺乏，所以对这些细节的技术工艺研究是制备高性能连续玻璃纤维与聚丙烯复合的关键。 2、研究目的与意义 本项目通过研究能有效提升复合板材强度、轻质等优良性能的原材料配比技术，高效的纤维熔融浸渍技术和多层板材复合层压技术，结合市场需求，研制开发出能满足企业客户要求以及在全国范围内的建筑材料、交通运输等领域推广及应用的连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板。能有效的代替部分钢板、木板等板材的使用，制作过程中不添加任何胶水、粘连剂等化学试剂，保证产品的绿色环保，同时还具有二次回收利用等价值。减少矿物资源、能源的损耗，减轻过度的木材使用对环境造成的危害，具有重要的现实意义和应用前景。 3、主要论点与论据 ①原材料配伍技术 ②连续玻璃纤维增强聚丙烯工艺 ③多层复合、高压辊压成型工艺参数的研究 4、创见与创新 ①优选1200tex无碱连续玻璃纤维无捻粗纱和聚丙烯热塑性树脂为主要原材料，控制连续玻璃纤维和聚丙烯比例为1:2，经熔融浸渍、多层复合、辊压成型等工艺，制得的连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板具有高强、轻质等优点。 ②通过展纱装置将连续玻璃纤维送入聚丙烯混合物熔体中进行浸渍，控制聚丙烯熔体温度为220℃，流动速率为30g/10min，且聚丙烯通道与连续玻璃纤维通道相互垂直，有效避免了纤维在粘度较大的聚丙烯熔体中不易分散和错位的问题，制得的连续玻璃纤维增强热塑性复合片材为后续产品的高性能提供保障。 ③采用自主改良的双钢带辊压复合机，预热区、加热区、高压成型区和冷却区的一体化PLC控制系统，精确控制热压温度为200摄氏度、热压压力为3MPa、热压时间为20s，冷压温度为50℃，冷压压力为2.5MPa，冷压时间为5min，制得的板材各层之间压合紧密无气泡，板材无翘曲变形现象，提高了产品的强度、防穿刺等综合性能。 5、社会经济效益，存在的问题 按照连续玻纤增强聚丙烯复合板2.5万元/吨，生产企业年生产80吨计，年增产值200万元，年增税金15万元，年增利润40万元。按新产品开发生产5年累计，新增产值1000万元，年增税金75万元，年增利润200万元。 6、历年获奖情况 ①2018年获得国家高新技术企业荣誉 ②2019年获得浙江省省级高新技术企业研究开发中心 7、成果简介 本产品历经近一年半时间的研制、调试及优化设计，最终于2020年4月成功开发出连续玻纤增强聚丙烯复合板系列产品。项目核心技术拥有实用新型专利2件《一种连续板材横切装置（ZL201821839884.X）》、《一种连续板材纵切装置（ZL201821840011.0）》，项目产品经杭州柘大飞秒检测技术有限公司检测（检测报告编号：2020zju8068-1），产品各项性能指标符合项目计划书要求。产品经杭州涵晗科技有限公司、青岛中集创赢复合材料科技有限公司试用，产品质量稳定，对使用效果很满意。本项目产品通过优选1200tex无碱连续玻璃纤维无捻粗纱和聚丙烯热塑性树脂做为主要原材料，并通过合理控制二者比例，在保证产品优异的强度性能的同时，减轻了产品的重量。此外，项目组对成型工艺也进行了改进，采用自动化控制一体成型技术，并通过精确控制温度、压力、时间等重要工艺参数，尽量缩短加热和冷却时间，提高生产效率，该项目的开发极大提高了该类产品的附加值和品质，扩大了公司产品的多样化，提高了公司产品在连续玻纤增强聚丙烯复合板领域的市场竞争力。 | ||||
| 评价（鉴定、验收）委员会名单 | ||||
| 序号 | 姓名 | 单位 | 专业领域 | 职称 |
| 1 | 韩建 | 浙江理工大学 | 新材料 | 正高 |
| 2 | 申屠宝卿 | 浙江大学 | 新材料 | 正高 |
| 3 | 姜伟 | 浙江工业大学 | 机械 | 正高 |
| 4 | 陈国金 | 杭州电子科技大学 | 机械 | 正高 |
| 5 | 汪小勇 | 遂昌遂丰联合会计师事务所（普通合伙） | 会计 | 副高 |
| 组织评价单位:遂昌县科学技术局 | ||||
| 评价（鉴定、验收）意见 | ||||
| 2021年3月14日，遂昌县科技局组织召开了浙江遂金复合材料有限公司承担的县科技计划项目“连续玻纤增强聚丙烯复合板层压复合关键技术的研发及应用”验收会。验收组听取了该项目的工作总结、技术总结、产品检验等报告,审阅了相关文件资料。经讨论,形成验收意见如下: 1.提供的文件资料基本齐全、规范,符合验收要求。 2.项目采用1200tex无碱连续玻璃纤维无捻粗纱和聚丙烯热塑性树脂为主要原材料，通过优化和控制连续玻璃纤维和聚丙烯比例，开发了玻璃纤维纱径向退解、纱线喂入、聚丙烯熔融浸渍、多层复合、辊压成型等工艺，采用相互垂直浸渍方式，避免了纤维在聚丙烯熔体中易错位的问题，开发了高强连续玻纤增强聚丙烯复合板。项目实施期间，相关技术获得实用新型专利2件。 3.项目产品经杭州柘大飞秒检测技术有限公司检测，所测技术指标符合科技计划项目合同书要求，经用户使用，反映良好。 4.项目预算经费35万元，县科技拨款10万元。经浙江遂昌大众联合会计师事务所审计，实际投资56.11万元，全部由自筹经费支出，经费使用基本合理，2020年1月-8月，实现销售收入380.87万元。 验收组认为，项目已完成合同书的要求，同意通过验收。 | ||||
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