科技日报记者 宋迎迎
6月2日，科技日报记者从青岛科技大学获悉，该校高分子科学与工程学院张振秀教授团队自主研发“工艺—装备—材料”三位一体的釜式超临界绿色发泡平台技术，一举打破国外在弹性体高端发泡领域工艺与装备的双重垄断。
中国化工学会近日在北京组织召开科技成果评价会，对“聚合物釜式超临界发泡关键技术及绿色产业化应用”成果开展权威评价。经专家组评审认定，该成果核心技术与产品性能达到国际领先水平。
超临界发泡是制造高端轻质高弹材料的关键技术，传统珠粒发泡工艺受限于国外专利壁垒，很难做出超低密度且形状复杂的弹性体制品。张振秀教授团队另辟蹊径，首创“小胚发大胚”釜式异型胚模超临界发泡工艺。形象地说，就是先制备一个尺寸较小的预成型胚料，放入特定的高压釜内，在超临界流体渗透和精确控温控压下，胚料均匀膨胀为大尺寸发泡制品。这一创新还配套搭建了高压氮气循环回用体系，氮气回收率高达90%以上，真正实现了绿色制造，有效破解了超低密度、高尺寸精度、均匀泡孔结构弹性体制品的生产难题。
发泡装备是技术落地的“硬骨头”。项目团队自主研发卡箍式快开全自动超临界发泡成型釜成套装备，攻克了高温高压下密封难、温压控制精度低、运行效率差等工程顽疾。这套新装备具备惊人的泄压速率，较国际先进水平提升了6倍，釜内温控精度达±1℃，综合性能位居国际领先水平，实现高端发泡核心装备国产化替代，并可支撑万吨级绿色规模化生产。
特种橡胶等弹性体因分子链特性，发泡时极易出现泡孔塌陷或形貌粗糙。在材料改性层面，研究团队从分子结构“根上”入手，创新构建了多级网络结构调控方法。青岛科技大学教授张振秀介绍，这好比在橡胶分子链之间先搭建灵活的“小桥”和可延展的网络，再进行强化编织，使材料在发泡膨胀过程中既能被有效拉开又不至于断裂坍缩，显著拓宽了发泡温度窗口，成功攻克了特种橡胶超低密度发泡技术瓶颈。
技术突破的价值最终体现在产业应用中。张振秀介绍，该成果已在多家企业实现规模化落地，近三年为合作企业累计新增销售额超21亿元、新增利润超3亿元，经济效益突出。项目累计获得授权发明专利38项（含4项日本专利），发表学术论文51篇，构建了完善的自主知识产权体系。
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