神奇材料為美好生活添彩
——記上海技術發明一等獎項目改性聚合物復合材料

華東理工大學李春忠教授領銜的項目組通過多種材料間的優勢互補，造就了一批性能優異的新材料。這些材料廣泛地應用在天文、汽車、通信、建筑等各個領域，為當今日新月異發展的美好生活增光添彩。最近，其開發的多相協同改性聚合物復合材料獲得2017年度上海市技術發明一等獎。

性能+功能：復合材料應用廣

電梯、無線基站、汽車，都會用到李春忠教授項目組研發的聚合物復合材料。研發的材料既含具有介電或阻燃等功能特性的環保聚氯乙烯，也有力學性能優異的聚丙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯等復合材料。具有綠色、阻燃特性的電梯平衡補償鏈包裹材料就是其中的一種。電梯平衡補償鏈是保持電梯平穩運行的重要安全部件，通常用聚氯乙烯包裹。但現有材料含有的一些有害材料在燃燒過程中煙密度大，且易產生有毒氣體，已被歐盟法規禁用。項目組研發的高氧指數、低煙密度無鹵阻燃聚合物彈性體滿足歐盟法規要求，其阻燃和力學性能均超過德國和美國知名公司的產品。

項目組研發的一種能承受80℃溫度，抗紫外線、耐老化、抗風等功能強大，適合長期在戶外使用，并且還是可循環使用的環保材料，可應用在無線通信基站的射頻天線罩上，保護射頻天線免受紫外線、風雨、溫度等侵蝕。

在汽車的車身大梁、發動機周邊等所有焊接部位都會用到堵塊。堵塊材料要求具備優異的綜合性能，包括回彈性好、密封性強、剛性韌性平衡等。項目組經過試制，把如此多的功能和性能都集中到一種材料身上，改變了以前不同部位用不同堵塊的狀況。車身周邊、大梁等處用上同樣的堵塊，避免了裝配失誤帶來的安全隱患。

研發+攻關：協同創新成果多

要提升聚合物復合材料的韌性、剛性、強度等性能和阻燃、耐寒、耐高溫、回彈性、密封性等功能，就需要在聚合物中加入不同的物質。加什么？怎么加？如何使這些物質在聚合物中的分布符合設計要求？項目組開設多個課題，與相關企業開展聯合攻關。

經過10多年的合作攻關，項目組終于找到了界面增容、多相協同、成型設備結構設計與工藝優化3個突破點，發明了系列具備高性能和特定功能的無機改性聚合物材料與制品。這些成果的先進性獲得了社會的廣泛認可。在上海市科學技術委員會主持的驗收中，驗收專家認為項目組制備的聚丙烯和尼龍等聚合物復合材料“性能指標達到并部分超過國外同類產品”。耐紫外線射頻天線擠出外罩類材料經江蘇省產品質量監督檢驗研究院等單位測試，認為其性能指標達到或超過了國際同類產品美國吉安Geon87364，現已替代進口材料。低氣味和低散發車用聚丙烯復合材料經上海泛亞技術中心等機構多輪評估，被認為達到行業領先水平。尼龍復合材料在瑞士通標標準技術服務有限公司的檢測報告中，被認為綜合性能優良，部分指標優于德國公司的產品……

節能+環保：經濟社會效益佳

未來的競爭是材料的競爭。港珠澳跨海大橋、貴州“天眼”大口徑射電望遠鏡……建設這些“超級工程”，先進材料功不可沒。企業掌握功能強大的先進材料，往往能在市場競爭中輕松勝出。同時由于國家鼓勵新材料的研發和應用，新材料企業也容易在節能、環保等方面取得很好的社會效益。

項目組研發的電梯平衡補償鏈產品，不僅可以減少摩擦噪聲、增加運行平穩性，而且有阻燃、抑煙作用，售價還比國外同類產品低20%。

聚酰胺材料具有很高的剛性和長期耐熱性，滿足了起動機齒輪高剛性、耐熱、耐磨的要求，可以替代金屬齒輪。這對汽車輕量化是一大利好，也能更好地節約能源。另一種PBT/PET/雜化增強體復合材料由于具有優異的耐熱性和力學性能，部分指標超過了國外同類產品，已在中高檔國產轎車中投入應用?！皬秃匣遣牧习l展的必然趨勢之一，聚合物基復合材料是目前用量最大的品種?！崩畲褐医淌诒硎?，他們會在新材料的研發之路上不懈奮進，開發新的功能特性，滿足人們生活的不同需求。