成纤聚合物功能改性关键技术研究

需求的背景和应用场景

在先进材料领域，成纤聚合物因其独特的物理和化学性质，在纺织、电子、建筑等多个行业具有广泛应用。然而，当前微纳米功能粉体在聚合物基体中的应用面临一系列挑战，如易团聚、分散性差以及功效单一等问题。这些问题不仅限制了聚合物材料的功能性提升，还导致了功能母料在功能性与可纺性、功能性与力学性能之间存在难以调和的矛盾。特别是在需要同时具备多种高性能特性的应用场景中，如导电、阻燃和抗老化等，现有技术难以满足要求。因此，开展成纤聚合物功能改性关键技术的研究，对于解决上述痛点问题，推动聚合物材料的高性能化、多功能化发展具有重要意义。

要解决的关键技术问题

本研究需求旨在解决以下关键技术问题：首先，需要深入研究杂化聚合物在复杂外场（包括压力场、流动场和温度场）作用下，不同尺度分子从一维形态到三维聚集态结构的转变机制，以揭示聚合物及改性单元在螺杆剪切流场中的结构重组规律，为后续的改性设计提供理论基础。其次，设计并构建多维杂化装置，通过精心的结构设计、表面修饰与复合互连技术，实现微纳米功能粉体在聚合物基体中的均匀分散和有效复合，从而制得可纺性好、功能性高的改性聚合物。具体技术点包括：开发高效的分散技术以打破粉体的团聚状态；研究表面修饰方法以增强粉体与聚合物基体的相容性；设计合理的复合结构以优化聚合物的力学性能和功能性。

效果要求

通过实施本技术需求，预期将达到以下效果：首先，改性后的成纤聚合物应具备显著增强的导电、阻燃和抗老化等功能，其中单丝电导率需达到或超过100S/m，极限氧指数需达到或超过40，抗老化强度保持率需达到或超过95%。这些性能指标的提升将极大地拓宽成纤聚合物的应用领域，满足更多高端、特殊需求的市场。其次，该技术需求的实施将促进聚合物材料改性技术的创新发展，形成具有自主知识产权的核心技术体系，提升我国在先进材料领域的国际竞争力。最后，通过技术服务合作方式，将研究成果快速转化为实际生产力，推动相关产业的升级换代，产生显著的经济效益和社会效益。