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博理3D打印高分子材料的研發(fā)與生產(chǎn)，解決了傳統(tǒng)光固化3D打印材料性能單一的應(yīng)用局限性問(wèn)題，從分子設(shè)計(jì)和合成出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了材料性能的強(qiáng)度可調(diào)、硬度可調(diào)、顏色可調(diào)、韌性可調(diào)等主要技術(shù)指標(biāo)。目前博理已研發(fā)5000多種材料配方，可替代大部分傳統(tǒng)的塑料類(lèi)制品，為3D打印打開(kāi)了廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，開(kāi)啟了“3D打印+行業(yè)應(yīng)用”新局面。 ELASTO 彈性體材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐彎折疲勞性能，是一種快回彈性的3D打印材料，通過(guò)歐盟RoHS和美國(guó)加州CP-65檢測(cè)認(rèn)證，具有良好的安全性，被大量應(yīng)用于鞋中底、汽車(chē)坐墊、防震頭盔、文物囊匣、防震晶格等領(lǐng)域； PLASTO 塑性體材料，一種具有高延伸率和卓越柔韌性的類(lèi)聚丙烯樹(shù)脂，它可用來(lái)堅(jiān)韌性部件，廣泛用于汽車(chē)工業(yè)、醫(yī)療器械、消費(fèi)電子、家居用品等領(lǐng)域； 醫(yī)療專(zhuān)用材料，醫(yī)療專(zhuān)用系列材料具有更高成型精度，更高強(qiáng)度，符合醫(yī)療等相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，在齒科模型等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用； 定制材料，博理可根據(jù)用戶的產(chǎn)品性能要求定制研發(fā)相應(yīng)的材料。  

人類(lèi)文明的高度發(fā)展，既帶來(lái)了生活的便利與舒適，同時(shí)也增添了病菌傳播的機(jī)會(huì)。近年 來(lái)世界上大規(guī)模傳染性疾病的時(shí)有發(fā)生，例如，1996年日本發(fā)生的O-157大腸桿菌感染事件， 2000年日本、韓國(guó)、蒙古等國(guó)家發(fā)生的口蹄疫事件，2003年我國(guó)流行的SARS事件，至今在許 多國(guó)家相繼爆發(fā)的禽流感及致人死亡事件，以及霍亂、肺炎、瘧疾、結(jié)核病和肝炎等，都給世 界帶來(lái)了震驚和恐慌，也給人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)造成了重大的損失，促進(jìn)了人類(lèi)對(duì)健康生存環(huán)境的追 求。自上世紀(jì)80年代以來(lái)，各種各樣的抗微生物材料發(fā)展十分迅速。抗微生物制品在保護(hù)人類(lèi) 健康、減少疾病、改善生活環(huán)境等方面可以起到綠色屏障的作用。據(jù)CBS調(diào)查，52％的美國(guó)民 眾購(gòu)買(mǎi)日用品時(shí)，會(huì)注意產(chǎn)品是否抗菌、防霉、防臭的功能。 然而無(wú)論是以歐美為代表采用有機(jī)抗菌劑，還是以日本為代表采用無(wú)機(jī)銀離子或納米級(jí) 二氧化鈦直接混入樹(shù)脂基體制備聚合物制品的抗微生物技術(shù)都存在不足。理論而言，作為一種 抗微生物材料不僅應(yīng)該同時(shí)對(duì)絕大多數(shù)微生物有效，而且不應(yīng)該是溶出性的，否則所制成的飲 水管道、食品包裝膜、飲水機(jī)等都會(huì)因人體攝入而造成毒害，不耐洗滌、抗微生物效果持久性 差。另一方面，大多數(shù)有機(jī)抗生素的作用機(jī)理在于影響微生物的新陳代謝，進(jìn)而達(dá)到抑制其生 長(zhǎng)繁殖的目的，然而這類(lèi)抗生素的濫用，將導(dǎo)致微生物抗藥性的增加，會(huì)給人類(lèi)健康帶來(lái)更大 的危害。因此新一代基于物理作用而可避免上述抗生素缺點(diǎn)的抗菌劑，如陽(yáng)離子型抗菌劑，通 過(guò)正負(fù)電荷的靜電吸引作用，破壞細(xì)胞膜而殺死微生物，成為抗菌劑的重要發(fā)展方向。 本項(xiàng)目創(chuàng)建了一類(lèi)高效、廣譜、對(duì)人體安全無(wú)毒的抗微生物材料，其特點(diǎn)是將特定的陽(yáng) 離子型功能團(tuán)齊聚物鍵合到應(yīng)用廣泛的大宗樹(shù)脂的分子鏈上，成為非溶出型的分子組裝抗菌材 料，經(jīng)久耐洗、持久高效抗菌、抗病毒，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，是抗微生物材料方面一個(gè)有 突破意義的發(fā)明。

生物降解高分子材料制品生產(chǎn)技術(shù)主要包括聚乳酸等聚酯型生物降解高分子材料、熱塑性淀粉及其共混物成型加工技術(shù)，成型制品包括以PLA、PBS、PHA或熱塑性淀粉為基體，輔以添加劑的薄膜、板材、容器、注射零部件。這類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)為：在一定的堆肥條件下，制品發(fā)生完全降解，轉(zhuǎn)化成CO2和H2O及可用于種植的肥料。產(chǎn)品的力學(xué)性能和特殊使用性可通過(guò)配方進(jìn)行調(diào)節(jié)。

小試階段/n項(xiàng)目背景:高分子材料科學(xué)是材料學(xué)科中發(fā)展最迅速的分支之一。但在配方設(shè)備和性能測(cè)試手段方面的研究相對(duì)不足，大多數(shù)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)目前仍然采用幾十年前就開(kāi)發(fā)出來(lái)的常規(guī)設(shè)備。其主要缺點(diǎn)是耗料量大（一個(gè)配方實(shí)驗(yàn)需要5-50公斤新材料），性?xún)r(jià)比不高，塑化程度難以控制；操作工序多（需要幾臺(tái)儀器設(shè)備工作），制樣質(zhì)量差，材料容易氧化，勞動(dòng)強(qiáng)度大；模具投資高（每副標(biāo)準(zhǔn)模具5000-10000元），對(duì)加工性能中主要的和常用的流變數(shù)據(jù)由于投資比較大而無(wú)法測(cè)試（一般新配方材料只有很少的量，比如僅僅50克）。主要用

隨著我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代的高速發(fā)展，對(duì)高分子材料制品提出了各種新的要求。為了滿足不同用途的需要，除了積極發(fā)展新的合成橡膠和合成樹(shù)脂之外，還應(yīng)該在現(xiàn)有樹(shù)脂或橡膠加工成制品的過(guò)程中，利用化學(xué)方法或物理方法改變制品的一些性能，以達(dá)到預(yù)期的目的，這就是高分子材料改性。高分子材料改性一般可分為化學(xué)改性和物理改性。物理改性分為填充改性和共混改性等。填充改性是指在高分子材料成型加工過(guò)程中加入無(wú)機(jī)或有機(jī)填充劑，不僅能使高分子材料制品價(jià)格大大降低，而且更重要的是能顯著改善高分子材料的機(jī)械性能或增加其他功能性，如導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、光學(xué)性能等等。然而，無(wú)機(jī)填料和高分子材料間密度的差異妨礙了填料在基體中的均勻分散，因而給混煉成型加工帶來(lái)了困難。又因?yàn)閮烧弑砻婺懿煌谟龅酵饬r(shí)，高分子材料與填料界面上應(yīng)力集中易產(chǎn)生空隙，加速材料的老化。為了提高填料與高分子材料的親和能力，需要對(duì)填料進(jìn)行活化處理。本項(xiàng)目即涉及用于塑料和橡膠中大部分填料的表面處理技術(shù)，包括多種填料，如炭黑、碳納米管、硅灰石、滑石粉、云母、碳酸鈣、鐵粉等等。該處理技術(shù)簡(jiǎn)單，易產(chǎn)業(yè)化，并具有成功產(chǎn)業(yè)化案例：某企業(yè)要求向再生丁基橡膠中加入鐵粉和鈣粉，需大量填充使膠料密度達(dá)到2.7，但直接添加，根本加不進(jìn)去如此大量的填料，經(jīng)本技術(shù)改性后，成功添加到膠料中，且密度達(dá)到要求。

在塑膠包裝行業(yè)，鐳雕標(biāo)記技術(shù)日益興起，近年來(lái)，利用激光在聚丙烯等塑膠制品表面進(jìn)行雕刻標(biāo)記得到了廣泛應(yīng)用，但鐳雕高分子材料僅能夠進(jìn)行黑色、白色和灰色的激光標(biāo)記，色彩單一且缺乏視覺(jué)吸引力。江南大學(xué)開(kāi)發(fā)出新型彩色鐳雕激光打標(biāo)母粒，與聚合物材料熔融共混，幾乎不影響任何聚合物自身性能， 制備出色彩豐富的鐳雕激光打標(biāo)聚丙烯材料。本技術(shù)拓寬了激光打標(biāo)應(yīng)用，提高激光打標(biāo)色彩豐富度與外觀效果，增強(qiáng)了激光標(biāo)記產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，已在國(guó)內(nèi)外企業(yè)推廣使用。

我國(guó)氟礦石資源豐富，但含氟高分子生產(chǎn)位于國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈低端；國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)編制的《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖中提到“重點(diǎn)發(fā)展聚偏氟乙烯”等新材料。我校開(kāi)發(fā)了聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物等的合成技術(shù)，包括聚合法和還原法，研究得到了國(guó)家（自然科學(xué)基金會(huì)杰青B 類(lèi)和面上項(xiàng)目）支持。我校與

成果以最新ASTM/ISO高分子刮擦測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，掌握全套核心技術(shù)，通過(guò)集成觀測(cè)手段，形成了一套加載（位移、荷載、速度等）靈活可控、即時(shí)在線獲取數(shù)據(jù)（深度、形貌、溫度變化、破壞過(guò)程等）的高分子材料刮擦儀器和技術(shù)。該技術(shù)打破了歐美日對(duì)該類(lèi)儀器的壟斷地位，開(kāi)創(chuàng)性地提升高分子刮擦實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，系統(tǒng)開(kāi)展高分子材料表面刮擦性能測(cè)試、研究，揭示高分子材料表面刮擦破壞規(guī)律，為高分子材料表面耐刮擦性能的提高提供技術(shù)手段。

一種高分子材料塑化加工新方法及設(shè)備，利用物料加工過(guò)程中體積周期性變化，實(shí)現(xiàn)基于拉伸流變的塑化輸運(yùn)機(jī)理，將剪切與拉伸形變作用的主次關(guān)系顛倒過(guò)來(lái)，其對(duì)應(yīng)的加工原理、技術(shù)、裝備及理論都完全不同，突破了傳統(tǒng)螺桿加工設(shè)備剪切流變支配的技術(shù)原理，改變了高分子材料加工裝備以螺桿為標(biāo)志的發(fā)展模式，具有加工能耗低、物料適應(yīng)性廣、制品性能好等顯著特點(diǎn)，解決了受傳統(tǒng)螺桿加工方法和理論的框架限制而導(dǎo)致高分子材料行業(yè)技術(shù)升級(jí)艱難的問(wèn)題，可有效緩解塑料加工產(chǎn)業(yè)面臨的能源、資源、環(huán)境問(wèn)題，引領(lǐng)高分子材料加工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1）醫(yī)用高分子材料——本課題組對(duì)以下多種醫(yī)用高分子材料的合成、加工和各種助劑有深入的研究：醫(yī)用PVC、醫(yī)用硅橡膠、醫(yī)用聚氨酯、醫(yī)用尼龍、醫(yī)用PC、醫(yī)用黏合劑和基于天然環(huán)糊精的聚合物等。 2）醫(yī)療器械制品——本課題組集中研制具有高附加值的高分子耗材類(lèi)醫(yī)療器械制品。其高附加值體現(xiàn)為生產(chǎn)成本為30－50元左右，而臨床售價(jià)可達(dá)1000－5000元人民幣。目前主要開(kāi)發(fā)有針對(duì)胸外科、麻醉科、消化科