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复杂高分子体系的反应动力学及其应用基础研究(2012)

编辑:admin  时间:2013-03-22 13:46:09   访问次数:1081

项目名称: 复杂高分子体系的反应动力学及其应用基础研究
奖励类型:
2012年度浙江省科技进步一等奖
授予单位: 省部级奖
项目承担单位:

浙江大学

项目完成人:

李伯耿, 罗英武, 范宏, 王文俊, 曹堃, 吴林波, 卜志扬

获奖时间: 2012年

 

成果简介:

 

聚合反应和聚合物的化学反应(包括接枝、固化等)是高分子材料制备与化学改性的关键。与大多数化学反应相比,这两大类反应均异常复杂;它们通常是无穷个化学反应的串联和并联;尤其对于高转化率的工业过程,反应动力学更受传递过程的影响。
在国家自然科学基金重大和重点项目、国家杰出青年科学基金等的资助下,项目针对以往动力学研究体系与工业实际相去甚远、反应工艺与反应器设计缺乏高粘高转化动力学数据与模型、共聚产物链结构调控过于粗放等问题,选择若干重要的聚合与聚合物的反应,进行了深入的动力学研究,在揭示机理、设计与优化聚合工艺与反应器、有效操控反应产物结构,可控制备高性能高分子材料等方面取得了重大进展,推动了聚合物产品工程学科的发展,为我国高分子化工产业的发展和转型升级做出重要贡献。项目的主要成果包括:
1.揭示了活性(细)乳液聚合的失稳机理,在国际上率先实现了稳定、快速的活性(细)乳液聚合,将活性自由基聚合的速率提高了近十倍,成功地制得了高分子量聚合物及其微纳胶囊。提出了活性(细)乳液聚合动力学模型,建立了独立测算可逆加成-断裂链转移(RAFT)平衡常数的方法,解决了学术界关于RAFT过程的机理之争。
2.揭示了高转化非均相聚合、高粘本体聚合及预聚物固化等反应的动力学规律,进行了相关工艺与反应器的优化设计,解决了连续法聚醚、中分子量聚异丁烯、注塑级酚醛树脂、SMA树脂等高性能聚合物材料开发中关键的科学与工程问题。年新增产值4.3亿、利税1.2亿,经济及社会效益显著。
3.首次建立了活性共聚过程中链结构演化的动力学模型,创建了一种精确定制共聚物梯度、嵌段、(超)支化等复杂拓扑结构的数控聚合技术,为通用高分子材料的高性能化和功能化奠定了基础,并开创了聚合动力学及其模型化研究的新领域。

发表SCI论文102篇,被SCI正面他引792次(其中10篇代表性论文被他引181次);在国际会议上作特邀报告10次;获发明专利授权12项。研究成果受国际著名专家的高度评价和认可,在Chem. Rev.Prog. Polym. Sci.等刊物的综论中被大篇幅地引述,并被《Handbook of Polymer Reaction Engineering》、《Handbook of RAFT Polymerization》等收录。培养出两位国家杰出青年基金获得者等一批优秀人才。