科技成果转化

一、所属领域 新材料 二、成果所处阶段 技术成熟度9级，已完成产业化阶段验证，为中国中车、中国兵器和中国工程物理研究院等单位定制了高分子材料层叠复合装备。

三、成果内容 四川大学研究团队历时10多年创造性地开展多相多组分高分子材料的微纳交替层叠复合定构加工新思路和新方法研究，取得的原创性成果有：（1）研制出了国际上首台能稳定连续挤出万层级高分子材料微纳层叠复合装置以及首套年产100万平米的高分子层叠复合片/卷材工业化生产线；（2）揭示了多组分体系在微纳层叠过程中的形态结构演变规律及其形态结构调控机理；（3）发现了微纳层叠复合结构在功能方面所呈现的一些新现象和新特性（例如高强高韧、隔声、阻尼、导热、导/介电、电磁屏蔽、药物缓释等），在国际上整体处于领先水平。主要创新成果如下： （1）通过构筑软硬交替的仿生多层结构，利用微纳层结构中连续层空间对应力的传递作用以及多层次界面对银裂纹扩展的抑制作用，解决了传统材料高强度和高韧性的矛盾，为构筑高强高韧高分子材料提供了新的思路和更加高效的途径。与传统共混体系相比，聚丙烯/聚烯烃弹性体层状复合体系的拉伸强度和冲击强度分别提高3倍和5倍，均超过100MPa。

（2）利用高低温阻尼材料的交替层叠复合，解决了材料在宽温域复杂环境中的稳定使用问题。与传统材料相比，有效阻尼温域可拓宽近40oC，最大阻尼因子可达到1.3以上。基于微纳层叠复合加工技术和工业化装备研制的橡胶基宽温域高阻尼交替层状减振材料具有轻质、阻燃、宽温域高阻尼一体化的特点，已全面替代3M和汉高阻尼材料已在轨道交通行业产生重大应用，打破了高性能减振材料被国外公司长期垄断的局面。

（3）电磁波、声波在交替多层次结构中传输机制的研究大多采用虚拟的数理模型，而微纳层结构的构筑则提供了理想的材料研究实体模型，也为高屏蔽功能复合材料的制备提供了理论基础。与填充相同导电粒子的传统共混复合体系相比，多层复合材料的最大电磁屏蔽效能可提高2-3倍。

（4）原创性设计了独特的导电导热层与绝缘导热层交替有序分布的连续密实粒子网络结构，其导热率和断裂伸长率分别提高30%和1.3倍，其电阻率高达1013Ω.cm，突破了高导热、电绝缘和抗静电难以一体化的瓶颈，为高效热管理功能复合材料的结构设计和规模化制备提供了新的思路和方法。

（5）高分子材料对气体、溶剂等小分子的阻隔性能在食品包装、水处理等领域具有广泛需求。通过交替多层排布构筑的具有丰富层界面的微纳层复合材料，其气体阻隔性能可大幅提升2个数量级。

（6）利用交替层状结构对功能粒子的交替选择性分布，也创造性地解决了传统隔音材料中高隔音与高粒子填充的矛盾，成功实现了屏蔽材料的轻量化。与现有的高速铁路隔音产品相比，利用本技术制备的材料平均隔音量可提高64%，但密度却可降低近20%，且具有更加优异的阻燃、力学等性能。  四、知识产权 层叠复合装备及其相关材料制品已获中国发明专利超过50项    图1 高分子层叠复合片/卷材工业化生产线 图2 高分子材料层叠复合片材制品 五、成果完成人及联系方式 成果完成人： 郭少云 吴宏      联系电话： 028-85461170、85416522