近日,第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛在北京理工大学落下帷幕,磷化工创新团队的参赛项目-《“安全云”-新一代阻燃保温超轻质泡沫材料》在本届参赛的3011所高校的142.4万名学生提交的33万余个创新创业项目中冲出重围,斩获了国家级铜奖。项目成员为陈治儒、褚俊涵、姜豪、梅玉立、莫艳萍、罗勇、夏海明、裴玉杰、陈煜晖和申浩冉,指导老师为谢德龙教授、梅毅教授和钟金栋教授。
传统保温材料存在保温效果差、易燃、生产过程污染大等严重问题,远不能满足社会需求。而以无机二氧化硅超轻质泡沫为代表的新型泡沫材料,虽然拥有优异的保温效果,然而其造价高昂、应用范围窄。因此,作为我国实现“双碳”目标及可持续发展的重要一环,隔热保温材料行业正迎来新的机遇与挑战。
近年来,云南省磷化工创新团队持续深入调研行业情况,剖析用户核心需求和有关技术难点,依托云南省磷化工节能与新材料重点实验室,组建了一支由多学科硕、博士为核心成员的创业团队。团队成员在重点实验室主任梅毅教授的带领下,以二维纳米材料为载体,通过界面协效改性,成功设计了多相协同的复合阻燃体系。该体系兼具高效的凝聚相和气相阻燃机制,通过阻燃体系与聚合物基质之间活性基团的化学反应,原位构建了兼具保温、阻燃、环保以及高性价的有机超轻质泡沫材料。期间,历经5年持续的技术攻关,2000余次试验,团队在研发过程中发表SCI论文15篇申请专利9项,形成了自主知识产权,夯实了技术壁垒。
对比国内外泡沫保温材料,安全云实现了“三个突破”和“四个优势”。采用二维纳米材料磷酸锆与哌嗪-聚磷酸铵高效协同阻燃改性,解决了传统阻燃剂用量大且成本高昂的难题;以植酸等天然原料制备新型生物基多元醇,突破了传统多元醇伴随的易燃和污染问题;结合二元胶体共凝胶、冷冻干燥技术,实现了以水为溶剂生产超轻质泡沫产品,替代了传统复杂的高污染制造工艺,生产全过程无三废排放,产品具有生物可降解性和优异的力学性能等四大优势。