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用绿色智能质料发明美好生活——记沈阳化工研究院石墨烯及纳米质料应用技术研发团队-澳门威尼斯vns5533-www.048.com

工夫:2017-12-01     泉源:沈阳院
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为何智能纺织品家当旭日东升,却正在市场上面对“叫好不叫座”的为难?为何智能打扮经常“走秀”于T型台,却没能晾挂在老百姓家的阳台?近年来,在国内外智能纺织品研发范畴络续推出新产品的同时,“使用寿命短、质料本钱下”,仿佛已成为绵亘正在研发职员眼前的一道世界性困难。

克日,中化集团部属沈阳化工研究院捷报传来,化工新材料所的魏峰传授团队胜利开辟出石墨烯及纳米质料应用技术,那一手艺将无望让智能纺织品走进平常百姓家。

“懦弱”电路催生研发新思路

电热毯是将绝缘性能到达尺度的软索式电热元件织入或缝入毛毯里,而作为高科技产品的智能纺织品电路,其道理取电热毯也有类似之处,就是应用混纺法或涂层法,把导电电路纺入纺织品里或涂正在纺织品上。

魏峰传授引见,这两种要领各有优缺点:混纺法制得的导电电路一般导电性好,但衣着温馨性及耐洗耐折机能差;涂层法制得的导电电路,固然能较好知足人体温馨性需求,但耐洗耐折机能差、使用寿命短。不难发明,两种要领的共性题目就是耐洗耐折机能差。而根据纺织品行业约定俗成的尺度,只要产物耐洗机能到达50次家庭洗涤尺度,才具有市场推行及运用代价。正在2012年之前,固然智能纺织品正在传感器设想等方面的手艺曾经对照成熟,然则果导电电路缺点,致使国内外市场上没有任何一种产物能到达耐洗50次、耐180°重复折叠机能。

也恰是从2012年起,魏峰团队正在公司的大力支持下,取英国利兹大学共建结合实验室,结合展开《智能纺织品用导电油墨》项目开辟,攻关石墨烯及纳米质料应用技术。团队依托沈阳院—英国利兹联合实验室平台,着眼于导电质料配方设想、剖析、测试、产业放大和贸易推行,建立三个手艺突破点:一是取一切曾经商品化的导电油墨比拟,耐折耐洗机能更好,使用寿命更长;二是取已有传统油性导电油墨比拟,VOC更低,更平安环保;三是本钱比银导电油墨更低,合适大批量消费。

性能指标引领研发新高度

导电油墨由导电填料、黏合剂、溶剂和添加剂等构成,是用导电质料疏散正在贯穿连接料中制成的糊状油墨。项目伊始,魏峰团队便以前瞻性目光,建立把绿色环保元素融入项目全过程的研发思绪,应用干净技术开发水性碳系导电油墨。

早先,团队应用已有手艺贮备,接纳水性聚氨酯分散体开辟导电油墨。屡次实验效果显现,固然这类导电油墨印刷正在纺织品上导电机能优越,然则耐洗性都没能到达洗涤20次,并且印刷电路手感偏偏硬,耐合机能较差,基础没法运用正在智能纺织品上。

出师不利,魏峰决意推倒重来。针对耐洗机能差题目,团队经由屡次实验论证,决意用超柔嫩聚丙烯酸乳液、有机硅水性分散体作为根蒂根基树脂,以替换水性聚氨酯分散体。让团队倍感奋发的是,用这种方法建造的印刷电路不只柔嫩性好,并且对基材附着力强,可以或许大幅度改进耐洗耐折机能。

魏峰率领研发职员乘势行进,接纳下品格石墨烯作为导电质料,合营导电碳黑和石墨粉,前后设想出数百个配方,经由上千次实验,终究开辟出下导电性油墨配方,研制出具有贸易推行代价的水性碳系导电油墨。这类导电油墨能够应用丝网印刷技术正在纺织品上印刷导电电路,只需印刷薄薄一层便可知足要求。实验效果注解,导电电路经由50次水洗后导电机能仍然优越,而且顺遂经由过程了180°重复折叠的耐合机能测试。同时,针对导电油墨运用历程中纺织品果高温烘烤轻易变色题目,团队研制出高温交联剂,将涂层固化温度低落到80℃,为产物工业化消费扫清了手艺停滞。技术开发历程中,团队借申请了4项发明专利。

市场前景拓展研发新领域

从智能手机到智能腕表,从智能冰箱到智能汽车……现在,“智能”正络续嵌入人们日常生活的各个方面。用科技实现衣食住行智能化,无疑成为人民群众日趋增进的美好生活需求的重要组成局部。

作为化工新材料追梦人,团队正在前期研发结果基础上,又开辟出水性石墨烯电磁屏障涂料,结果已最先商业化推行。这类涂料可普遍应用于电磁屏障打扮、屏障布、屏障手机套,其耐洗耐折机能比银、铜、不锈钢丝混纺布料更强,使用寿命也更长;借可涂刷在建筑墙体表里,应用于军事指挥中心、大型计算机中心等主要场合,施展电磁屏障功用,防备主要信息泄漏。团队借致力于开辟具有防腐抗静电功用的水性石墨烯导电涂料,用于油品、化学品、煤气、天然气等储罐外面涂刷,和加油站及重点保护建筑物外面涂刷,确保平安。

正在魏峰团队的科研视野里,新时期是智能科技的时期,更是纳米技术的时期。魏峰引见道,环球智能纺织品产值估计2020年将达50亿美圆。石墨烯及纳米质料作为很有前途的新材料,正在智能纺织品、锂电池、屏障质料、功用涂料(油墨)、柔性显现、射频辨认、复合材料、导热质料等范畴均显现出优越的运用远景。

“石墨烯及纳米质料运用借处于起步阶段,跟着国度环保政策要求日趋严厉,这类绿色环保产物势必获得进一步正视。”魏峰自信心满满天道,“作为美好生活不可或缺的一部分,石墨烯及纳米质料应用技术的市场和远景不可限量。”

作者:沈阳化工研究院/周传明

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