最新企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃書資料

1、企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃書項(xiàng)目名稱自修復(fù)防老化室外PPR管材企業(yè)名稱（蓋章）寧波安信德億塑業(yè)科技有限公司企業(yè)法定代表人（簽名） 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人電話項(xiàng)目起止時(shí)間 2016年L月 至2017年_12_月填報(bào)日期2016年01月03日寧波市科技局2006年制一、立項(xiàng)依據(jù)1. 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)智能材料是一種能夠模仿生命系統(tǒng)、感知環(huán)境變化，并實(shí)時(shí)改變自身的一種 或多種性能參數(shù)， 做出所希望的、 能與變化后的環(huán)境相適應(yīng)的復(fù)合材料。 而在智 能材料的實(shí)際應(yīng)用中， 其中一個(gè)重要功能就是自修復(fù)。 自修復(fù)材料在無(wú)外界作用 條件下，材料本身就能對(duì)內(nèi)部缺陷進(jìn)行自我恢復(fù)。國(guó)內(nèi)外目前在這一領(lǐng)域的成果主要有三種：第一種，

2、混凝土自修復(fù)材料。有研究者以水泥為基體，加鋼絲短纖維組成復(fù) 合材料，同時(shí)嵌入玻璃空心纖維，其內(nèi)注入縮醛高分子溶液，分層澆注，固化后 澆水養(yǎng)護(hù)制得成品。使用過(guò)程中，當(dāng)基體出現(xiàn)裂紋時(shí)，就會(huì)有部分纖維管破裂， 修復(fù)劑流出，經(jīng)一段時(shí)間后，裂口處可形成重新粘合。第二種，環(huán)氧樹(shù)脂玻璃自修復(fù)材料。環(huán)戊二烯二聚體（DCP D包裹在脲醛樹(shù)脂制成的微膠囊里，與 Grubbs 催化劑一起分散在二亞乙基三胺固化的環(huán)氧樹(shù)脂 低聚物中。單材料產(chǎn)生裂紋時(shí)，微膠囊破裂，環(huán)戊二烯二聚體由于裂縫產(chǎn)生的毛細(xì)管虹 吸作用迅速滲入裂紋，接觸到 Grubbs 催化劑而發(fā)生活性開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，迅速產(chǎn) 生高度交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)，可達(dá)到修復(fù)的目的

3、。第三個(gè)例子是在最近， 美國(guó)和日本的研究人員合作， 共同開(kāi)發(fā)出一種聚合物， 經(jīng)紫外線照射， 不僅能多次自我修復(fù)， 還可讓完全分離的碎片重新長(zhǎng)在一起。 這 條也是本項(xiàng)目計(jì)劃書的重點(diǎn)。另外最近，美國(guó)研究人員又研制出一種新材料，不僅能感知組織材料中的損 傷，比如纖維增強(qiáng)符合材料中的斷裂，而且能修復(fù)它。他們的研究旨在開(kāi)發(fā)“自 適應(yīng)結(jié)構(gòu)”，模擬生物系統(tǒng)的能力，用“形狀 - 記憶”高分子材料，并結(jié)合嵌入式 光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)， 研制出了一種新奇的自修復(fù)材料。 該材料具備損傷探測(cè)傳感和熱 刺激傳遞系統(tǒng)的功能。 通過(guò)模擬人類骨骼的高等感知能力和增強(qiáng)修復(fù)功能， 一束 紅外激光經(jīng)光導(dǎo)纖維系統(tǒng)傳播使材料局部變熱， 即可激

4、發(fā)增強(qiáng)與修復(fù)機(jī)制。 該材 料系統(tǒng)可將樣本的強(qiáng)韌度提高 11 倍。增強(qiáng)樣本一旦發(fā)生斷裂，能通過(guò)形狀記憶 自動(dòng)愈合，強(qiáng)韌度能恢復(fù)到原來(lái)的 96%，這是前所未有的程度。可見(jiàn)，隨著研究的不斷深入， 具有自感知自修復(fù)功能的職能材料會(huì)越來(lái)越多。2、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的目的、意義PP-R管材是采用無(wú)規(guī)共聚聚丙烯（PP-R）專用料，經(jīng)擠出成型工藝生產(chǎn)的 管材。 PP-R 管除具有一般塑料管重量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn) 外，還具有以下特點(diǎn)：良好的衛(wèi)生性能、保溫性能、較好的耐熱性能、使用壽命 長(zhǎng)、安裝方便，連接可靠、物料可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑給排水、城 鄉(xiāng)給排水、城市燃?xì)狻㈦娏凸饫|護(hù)套、 工業(yè)流體輸

5、送、 農(nóng)業(yè)灌溉等建筑、 市政、 工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。PP-R管材不足之處其中一個(gè)就是抗壓能力稍弱，以及容易老化的問(wèn)題。本項(xiàng)目的研究目的就是在一定程度上解決或緩解PP-R管材抗壓能力的問(wèn)題。3. 本項(xiàng)目達(dá)到的技術(shù)水平和市場(chǎng)前景本項(xiàng)目自修復(fù)防老化室外PPR管材的開(kāi)發(fā)以給PPR管材引入自修復(fù)能力和 耐老化能力為目標(biāo)， 將有效緩解實(shí)際使用過(guò)程中的各種機(jī)械損傷、 紫外線損傷等 情況。本產(chǎn)品的適用領(lǐng)域主要有：1）使用環(huán)境惡劣、不適合頻繁施工維修的地帶，如海底、沙漠、隧道等 環(huán)境下的輸水系統(tǒng)。該產(chǎn)品能大大節(jié)省人力物理，減少維護(hù)保養(yǎng)的頻率。2）裸裝在室外的給水系統(tǒng)。有些地區(qū)不便施工或因各種因素，鋪設(shè)管道 時(shí)只能裸

6、露在外， 很容易受外界因素導(dǎo)致的各種物理傷害。 本產(chǎn)品在受到不太嚴(yán) 重的損傷時(shí)，能自我修復(fù)，能大大降低各種事故的發(fā)生幾率。本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)可進(jìn)一步豐富本公司的產(chǎn)品種類，戰(zhàn)略上擴(kuò)大公司的品牌影響 力，滿足各種類型客戶的需求。二、開(kāi)發(fā)內(nèi)容和目標(biāo)1. 項(xiàng)目的主要內(nèi)容、目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目主要內(nèi)容包括：a. 修復(fù)機(jī)理的設(shè)計(jì)b. 修復(fù)劑的選用c. 修復(fù)劑的制備（微膠囊的制備）d. 修復(fù)劑的添加工藝設(shè)計(jì)e. 產(chǎn)品小試，設(shè)計(jì)結(jié)果的驗(yàn)證f. 產(chǎn)品測(cè)試以及生產(chǎn)應(yīng)用本項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)出一款能在較小損傷下自我修復(fù)的智能PP-R管道系統(tǒng)，并在修復(fù)后能保留 70%的物理性能，提升產(chǎn)品附加值及應(yīng)用領(lǐng)域。1、項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)：1）

7、修復(fù)機(jī)理的設(shè)計(jì)與選擇。 目前世界上主流的設(shè)計(jì)思路是微球包覆修復(fù)劑， 在材料主體應(yīng)力開(kāi)裂時(shí)導(dǎo)致微膠囊破裂， 修復(fù)劑利用毛細(xì)虹吸作用迅速滲透裂紋 帶，在引發(fā)劑或其他條件下凝結(jié)固化， 達(dá)到修復(fù)的目的。 但這一思路存在的主要 難點(diǎn)是PP-R在擠出過(guò)程中的高溫及高壓會(huì)給修復(fù)劑以及微膠囊的材料選擇上造 成很大的障礙。其二， PP-R 材料由于其典型的非極性結(jié)構(gòu)造成很多修復(fù)劑都不 能很好地粘合基材， 粘合力不足會(huì)導(dǎo)致我們后續(xù)的物理性能下降嚴(yán)重。 索幸，現(xiàn) 狀有新的修復(fù)材料以及修復(fù)機(jī)理已經(jīng)被研發(fā)出來(lái)，也給本項(xiàng)目引入了更多的思路。2）修復(fù)劑的制備。不管是微膠囊法還是共混法，修復(fù)劑的制備是本項(xiàng)目的 重中之重。本項(xiàng)

8、目采用先易后難的方法， 先進(jìn)行微膠囊法的開(kāi)發(fā)應(yīng)用， 最后再采 用共混法。3）生產(chǎn)工藝的調(diào)整，確保修復(fù)膠囊在體系中是有效完好的。2 、技術(shù)創(chuàng)新之處項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：（1）將常溫固化合成的自修復(fù)材料理念應(yīng)用于熱加工材料上，如果成功， 將大大拓展自修復(fù)智能材料的應(yīng)用及生產(chǎn)領(lǐng)域。（2）將智能材料的理念應(yīng)用與管道系統(tǒng)，將大大提高我國(guó)管道系統(tǒng)的多樣 性，同時(shí)能影響更多的智能理念應(yīng)用于管道系統(tǒng)。如流量監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、菌群 控制、管路標(biāo)的等3、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1 ）公稱壓力：0.61.6MPa2）公稱外徑：dn25dn 8003）斷裂伸長(zhǎng)率：400%4 ）環(huán)剛度：12MPa三、開(kāi)發(fā)試驗(yàn)方法及技術(shù)路線（工藝路線）1

9、、修復(fù)劑的選擇。重點(diǎn)關(guān)注環(huán)戊二烯、乙丙橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂、硫代聚烯烴等 與聚乙烯的親和性，如沒(méi)有理想修復(fù)劑，嘗試用接枝改性等表面處理手段。2 、修復(fù)劑微膠囊的合成。嘗試用乳液聚合的方法在修復(fù)劑微液滴表面包覆一層PMM膠囊殼?？梢試L試制備不同粒徑的微膠囊，方便后期產(chǎn)品工藝試驗(yàn)。3 、合成工藝試驗(yàn)。用不同粒徑、不同修復(fù)劑材料、以及不同添加量的修復(fù)劑微膠囊混入PP-R原材料中，通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型。4、對(duì)擠出成型的樣品進(jìn)行切片掃描電鏡等試驗(yàn)，確定其在PP-R基材中的分布 及完整情況。5 、對(duì)理想的管材樣品進(jìn)行各項(xiàng)物理性能試驗(yàn)、包括靜液壓、斷裂伸長(zhǎng)率、環(huán) 剛度等試驗(yàn)，確保各項(xiàng)性能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。6、

10、對(duì)樣品進(jìn)行破壞試驗(yàn)，靜置 24h后檢測(cè)各項(xiàng)性能，觀察修復(fù)劑起作用的效 果。7 、后續(xù)嘗試研制共混型可多次自我修復(fù)的修復(fù)劑。四、現(xiàn)有開(kāi)發(fā)條件和工作基礎(chǔ)1 、承擔(dān)單位開(kāi)展本項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)（人才、設(shè)施條件）公司擁有20多年的PP-R管材生產(chǎn)歷史，是PP-R管材管件、PE管材管件的 專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。 是寧波市知名商標(biāo)、 中國(guó)綠色環(huán)保建材產(chǎn)品、 全國(guó)質(zhì)量服務(wù)信譽(yù) 3A 品牌企業(yè)、浙江省化學(xué)建材行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員，并與浙江大學(xué)等多家知名高校有 合作。公司設(shè)有工程中心進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)、 試制及測(cè)試。 工程中心有一批先進(jìn)的研 發(fā)、試驗(yàn)、試制設(shè)備，包括DSC掃描量熱儀、萬(wàn)能試樣機(jī)、靜液壓試驗(yàn)機(jī)、分光 光度計(jì)、顯微鏡、簡(jiǎn)支梁沖

11、擊試樣機(jī)、熔體流動(dòng)速率儀等，能滿足大部分開(kāi)發(fā)活 動(dòng)的要求。本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人越建軍， 具有 20 多年管材研發(fā)制造經(jīng)驗(yàn)， 目前任公司總經(jīng)理， 是PP-R管材行業(yè)的領(lǐng)軍人物、精通PP-R管材成型工藝，其設(shè)計(jì)的擠出機(jī)模頭曾 獲得發(fā)明專利，并持有大量實(shí)用新型專利。項(xiàng)目成員章炎鋒，工程師，具有多年 高分子合成經(jīng)驗(yàn)、精通懸浮聚合、乳液聚合、接枝改性等合成工藝，曾在專業(yè)期 刊上發(fā)表多篇論文。還有其他多名有多年檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員，參與該項(xiàng)目。2、已有的工作基礎(chǔ)，如預(yù)試及小試成果等 經(jīng)過(guò)前期的試驗(yàn)情況，目前已經(jīng)基本確定了修復(fù)劑的外殼材料，采用 PMMA 塑料，同時(shí)確定了 34種修復(fù)劑，等待后期包覆效果評(píng)價(jià)結(jié)果，最終

12、選定合適 的修復(fù)劑。 同時(shí)，我們也對(duì)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行了一系列調(diào)整， 以便后期修復(fù)微 膠囊的添加。五、計(jì)劃進(jìn)度（包括總的研究期限、年度計(jì)劃進(jìn)度） 項(xiàng)目起止時(shí)間： 2016年 1月至 2017年 12月 1）2016年 1 月，技術(shù)調(diào)研，通過(guò)查閱文獻(xiàn)了解國(guó)際上目前自修復(fù)材料的最 新研究成果以及國(guó)內(nèi)的相關(guān)工作開(kāi)展情況， 找出合理的適合本公司采用的制備方 案。2）2016年2月2016年8月，修復(fù)劑的選擇以及微膠囊制備工藝的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。3) 2016年9月2017年3月，各種修復(fù)劑的微膠囊合成4) 2017年3月2017年6月，產(chǎn)品的小試，并對(duì)小試產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn), 選出最佳的方案。5) 2017

13、年7月2017年12月，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)、驗(yàn)證并最終確認(rèn)。 以及后續(xù)的產(chǎn)品推廣。六、經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目預(yù)計(jì)總經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算表單位：萬(wàn)元經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算科目預(yù)算數(shù)16年17年年新產(chǎn)品設(shè)計(jì)費(fèi)工藝規(guī)程制定費(fèi)設(shè)備調(diào)試費(fèi)用于研究開(kāi)發(fā)的原材料、半成品試制費(fèi)53技術(shù)圖書資料費(fèi)1中間實(shí)驗(yàn)費(fèi)5用于研究開(kāi)發(fā)的儀器設(shè)備折舊2研究人員工資55委托其他單位進(jìn)行科研試制的費(fèi)用與技術(shù)開(kāi)發(fā)有關(guān)的其他費(fèi)用22合計(jì)2010總計(jì)30七、主要(大中型)儀器設(shè)備清單名稱單價(jià)數(shù)量總價(jià)折舊方法折舊年限D(zhuǎn)SC掃描量熱儀1萬(wàn)能試樣機(jī)1靜液壓試驗(yàn)機(jī)1分光光度計(jì)1顯微鏡1八、技術(shù)研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)名稱及情況精品文檔公司技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)為寧波安信德億塑業(yè)科技有限公司工程技術(shù)中心，是鎮(zhèn)海區(qū)高新技術(shù)企業(yè)研發(fā)中心。中心人員共計(jì)16人，其中高級(jí)工程師 1人，工程師1人，助理工程師 10人，大專以上學(xué)歷16人。工程中心主任由從事 10余年化工合成、注塑擠