高性能工程塑料超临界发泡材料:面向新能源、低空经济与5G/6G通讯的新一代轻量化材料

发布时间:2026-10-15

面对新能源、低空经济、轨道交通及5G/6G通讯等战略性新兴产业对轻量化结构泡沫材料高性能化、绿色化、功能化的新需求。中国科学院长春应用化学研究所,唐涛研究员团队成功开发出具有全自主知识产权的高性能工程塑料超临界发泡材料,形成了层级化系列工程塑料超临界泡沫产品,为高端轻量化材料国产化提供了全新解决方案。

团队建立的非合金改性技术,有效提高工程塑料发泡能力的同时极大的保留了工程塑料的原有性能。发明的温-压动态调控技术,有效抑制超临界CO₂诱导的结晶行为,显著提高材料发泡倍率,最高可达27倍。独创的微束缚原位成型发泡技术及专属模具,通过微细化渗透饱和、高温原位熔接、降温发泡的流程,显著提高加工及发泡效率,并易于实现同步功能化。目前,相关技术已申请发明专利3项,另有2项专利正在撰写中。开发的MPPO(非合金)泡沫和MPC(非合金)泡沫系列产品,性能全面优于国内外同类产品。MPPO泡沫,热变形温度>210°C,吸水率<0.2%,阻燃等级达到UL94 V0级;MPC泡沫,耐热温度>150oC,综合力学性能显著优于国内同类PC泡沫产品。此外,MPPO泡沫最低密度可达70 kg/m³,MPC泡沫最低密度可达60 kg/m³,均处于国际领先水平。该技术路线以超临界CO₂/N₂为物理发泡剂,无化学残留、可回收,完全契合“双碳”目标和绿色制造趋势。

目前,该技术成熟度已达5级,建成了集材料组分设计、泡孔结构调控、发泡工艺开发、产品生产、泡沫测试于一体的完整研发平台。团队拥有关键自研设备2台、泡沫制造检测装备10余台,并已建成板材挤出机和模压发泡机等核心生产设备,可制备600×1000 mm的大尺寸泡沫板材。材料已在铁路交通、5G/6G通讯、新能源汽车、无人机等行业头部企业进行应用验证。



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