7月2日上午,2025年度上海市科技大会暨科学技术奖励大会举行,华东理工大学作为第一完成单位共有17项成果获得表彰,其中一等奖9项、二等奖6项,青年科技杰出贡献奖1项,国际科技合作奖1项。

图片说明:项目团队搭建高分子材料智能研发平台
第一完成单位:华东理工大学
第一完成人:林嘉平
奖励类别:技术发明奖一等奖
航空航天领域的发展急需轻量化、高强度和耐高温材料,刚性聚合物可满足该需求,但刚性基元的存在使其合成与制备难度大幅增加。在科技部“863”计划、国家基金委等项目支持下,经20年联合攻关,课题组创制了聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)和含刚性基元芳炔树脂两类新材料,并实现了工程化和装备应用。项目成果主要创新点如下。
一是发明了含刚性基元聚合物合成技术。针对PBO分子量提升与结构控制难题,通过揭示聚合反应机理,发明了相关合成技术,制备出高分子量且结构可控的PBO,其纤维拉伸强度为5.8GPa,拉伸模量为270GPa,达到国际同类产品水平,打破了技术封锁。
二是创建了含刚性基元聚合物制备工艺和装置。PBO的液晶性使其耐温和力学性能优异,但难以通过传统方法纺丝制备。课题组通过发展液晶聚合物相行为理论,明晰了调控其结构与性能的关键因素和加工条件,创建了国内首条两段式聚合纺丝一体化PBO纤维生产装置。此外,刚性基元存在使芳炔树脂固化机理复杂,工艺极不稳定,课题组为此发明了树脂固化优化技术,使固化加工温度远低于常规耐热树脂,5%热分解温度达650℃,将复合材料基体短时使用温度提升至600℃。
三是创立了数据驱动的聚合物设计制备新方法。为实现刚性聚合物的结构功能一体化,课题组突破传统试错法瓶颈,发明了数据驱动的聚合物设计方法,创制了耐高温低介电硅芳炔树脂及耐高温、高导热且易加工的硅芳炔酰亚胺树脂等系列新材料,构建了国内首个数据驱动的聚合物设计平台并已在中航制造院等68家单位应用,大幅提升了研发效率。项目获授权发明专利47项、软件著作权9项,发表论文54篇,实现6项装备型号应用篇。





