耐强腐蚀及低温环境聚酯单丝性能优化技术的开发
合作区域: 国内
拟投入总金额: 47.0万元
所属地域: 海曙区
技术领域: 金属有机材料化学
技术交易金额: 万元
截止日期: 2025-12-31
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信息描述
研发背景:

海洋工程装备、极地科考设备等领域对材料耐腐蚀性(盐雾腐蚀速率≤0.05mm/a)和低温性能(-30℃断裂伸长率≥20%)要求严苛,现有聚酯单丝在 3.5% NaCl 溶液中浸泡 1000 小时后拉伸强度下降 40%-20℃环境下脆化断裂风险达 35%,导致渔网破损率增加 25%、绳缆使用寿命缩短至 1.5 年。随着深海养殖(水深>200 米)、LNG 运输等场景扩展,传统芯鞘结构聚酯单丝因界面相容性差(剥离强度<5N/cm)、低温结晶度突变(ΔXc15%),无法满足极端环境服役需求。开发新型改性技术迫在眉睫,需将耐蚀性提升至强度保留率≥85%-40℃下断裂伸长率≥18%,收缩率≤3%,支撑高端装备材料国产化替代。

主要内容:

添加氟化物(含量>5%)虽使盐雾腐蚀速率降至 0.03mm/a,但导致单丝断裂强度下降 12%,断裂伸长率降低至 15%,无法满足深海绳缆强度要求(≥7cN/dtex

前期研究开发基础:

添加 3% 纳米 SiO₂分散于鞘层聚酯,盐雾测试后强度保留率从 60% 提升至 72%,但纳米粒子团聚导致单丝表面粗糙度增加(Ra1.5μm),摩擦系数上升 20%,影响绳缆编织效率。

现有的生产和研发的设备:
攻关目标:

3.5% NaCl 溶液浸泡 1000 小时后,拉伸强度保留率≥85%,断裂伸长率保留率≥80%,腐蚀速率≤0.02mm/a

成果形式:

技术解决方案