具有优异光学性能降冰片烯加成聚合物

具有优异光学性能降冰片烯加成聚合物

2010-05-27 13:39:35 阅读13 评论0 字号:

一、成果简介

降冰片烯加成聚合物是一种性能独特的聚合物,具有如下的一些优异特性:(1)高透明度:总的透光率达92%以上,具有{jj0}的透明度,并且双折射率低,展现出极好的折射率稳定性。(2)低介电常数和介电正切特性:在热塑性树脂中显示出{zd1}的介电常数和介电损失,它们的高频特性是极好的。(3)低吸水率:在所有塑料中显示出{zd1}的吸水率(0.01%或更低)。具有高防水汽、防湿性,适用于药品和食品包装。(4)高耐热性:玻璃化温度达140℃,并且在负载下,热变温度超过120℃,具有极好的尺寸稳定性。(5)比重轻:比重约为1,比通用塑料轻20%左右,起到减轻产品重量的作用。(6)耐化学性好,有极好的耐酸和耐碱性,抗紫外辐射性高,可以作为防护材料。(7)低杂质:具有极少的杂质,是非常清洁的树脂,可应用于半导体产品和医用器具。(8)良好的粘接性:不仅可以很好的粘附在硅,二氧化硅这样的非金属材料上,而且无需任何胶粘剂还能够很好地粘接在铜、金、铝、铬、钛等金属材料上。

随着社会的不断进步,科技发展的日新月异,对高性能材料的需求也越来越大。环烯烃聚合物材料,尤其是双环烯烃降冰片烯加成聚合物材料由于具有如上所述的优异性能,作为一种新型的高性能的工程塑料,越来越引起科研界和工业、产业界的重视。

杨海健博士20037月毕业于中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室高分子化学与物理专业,获得理学博士学位。攻读博士期间,在导师孙文华研究员的指导下,主要从事有关降冰片烯加成均聚物以及降冰片烯与乙烯、丙烯或苯乙烯等其他烯类的共聚物的制备与性能研究。攻读博士期间,在国际xx杂志发表有关sci论文10篇,其中sci影响因子大于31篇,影响因子大于24篇,申请中国发明专利7项,其中5项已授权,现已转让4项,转让金额约250万元。200312月至200412月,在韩国庆熙大学化学与环境学院绿色核化学国家实验室做博士后研究,继续从事液晶背景用薄片,lcd(液晶显示器)光控制板和反光膜的设计合成与应用方面的研究工作,该工作也主要是合成具有优异光学性能的降冰片烯加成共聚物薄膜,并研究其光学、介电等性能。

本工作已经得到湖北省杰出青年基金的资助(2006abb035)。

二、可行性分析

本研究的难点在于催化剂的设计与合成,杨海健博士在中科院化学所北京分子科学国家实验室攻读博士学位阶段主要从事这方面的研究,有着较强的实力,现在正在从事这方面的研究工作,已经取得了一定的成果,相信可以较好的完成。

三、市场前景及投资效益分析

目前,世界上已经有四家知名化工企业生产聚降冰片烯产品,分别为德国的ticona公司和日本的nipon zeonmitsui chemicaljsr公司,年产量大约为两千万磅。

ticona公司生产并销售的产品为无定形的降冰片烯—乙烯加成共聚物,商品名称为topas,年产量450,000磅,售价每磅2.65美元,而且正在兴建新工厂,扩大生产规模,价格有望进一步降低。由于其优异的低吸湿性,首先被bayer公司采用制成层压膜用来作为包装阿司匹林的发泡板密封层,可以延长药品的保存期。

nipon zeon公司于1991年开发了一种无定形的降冰片烯加成均聚物,命名为zeonex,它号称是最纯净、最干净的市售聚合物产品,售价每磅约1518美元。zeonex e48r是一种低双折射率、高透明性的且热稳定性好的材料,已经被加工用做数码相机、激光打印机、cd机等商品中的光学器件。zeonex 490k是一种挤出级光学树脂,可以通过传统方法加工成千分之510英寸的浇注膜,用做镜面反射器。索尼公司也采用zeonex来开发塑料计算机硬件。由于zeonex具有诸如低吸湿性、低双折射率、高透明度等优点,因此用来制作新一代高容量dvd1998年,nipon zeon公司又开发了一种名为zeonor的降冰片烯加成共聚物,该树脂由于具有高流动性、高纯度、高尺寸稳定性,比聚碳酸脂还高的热稳定性以及比pbt/pet共混物还光滑的表面等性能,可以被加工成薄壁制品,如光导面板,笔记本电脑液晶显示器的光控制板和反光膜,液晶背景用薄片等商品。

jsr公司1997年开发出商品名称为arton无定形降冰片烯加成聚合物,年产约两百万磅,主要在亚洲销售,少量出口美国和欧洲,售价约每磅1020美元。用来制作透镜、棱镜、光纤等光学仪器。

mitsui化学公司的商品apel也是一种降冰片烯无规共聚物,用于药品包装薄膜、药品瓶、光学透镜等方面。另外,美国的bf goodrich公司也正在开发一种旨在应用于微电子器件的聚降冰片烯加成聚合物产品。据报道,该种产品物熔融温度,用溶液法进行加工,具有很高的热稳定性(tg>700f),预计售价高达每磅3000美元。德国的bayer ag公司与日本的teijin公司也正在联合研究开发降冰片烯加成聚合物产品。

四、合作方式及需求

本工作主要包括两个方面:催化剂的设计与合成;降冰片烯加成聚合物的加工。两者均具有较大的挑战性,希望能够共同承担研究经费与研究风险,成果分配可面洽。

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