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經過4年多的聯合攻關，由中國科學院長春應用化學研究所和華東理工大學、中科院化學所、天津大學、上海交通大學、浙江大學6家單位聯合承擔的國家自然科學基金重大項目——“高分子材料反應加工過程的化學與物理問題研究”取得了一系列創新性成果。該項目在近日國家自然科學基金委組織的項目驗收中被評定為“特優”。

    高分子材料反應加工是材料科學發展的前沿領域之一，是集高分子材料合成、制備及工程化為一體的新興科學與技術。近20年來，歐、美、日等國家在該領域的研發異常活躍，每年發表科學論文逾千篇。利用該技術開發出的數百種新型高分子材料已廣泛應用于汽車、家電、包裝、電子、信息和農業等領域。

    在國家自然科學基金重大項目的支持下，2003年5月，中科院長春應用化學研究所等6家單位的科技人員開展了高分子材料反應加工過程的基礎和應用基礎研究。

    該研究實現了苯乙烯及苯乙烯/二烯烴共聚的本體陰離子活性聚合及嵌段聚合，建成了世界上第一條嵌段聚烯烴本體聚合生產線。研發出系列新型功能單體和引發功能單體與聚烯烴反應擠出接枝的新型催化體系，揭示了反應機理、歷程及動力學特征，為實施聚烯烴功能化提供了理論基礎和專利技術。該項研究發展了聚合物熔體化學流變學實驗測量與理論分析方法，揭示了流場對于聚合物熔體耦合、接枝、降解、界面等反應動力學的作用規律，開發了聚合物鏈形態流變計算分析平臺。

    科研人員采用微觀、介觀、宏觀數值模擬方法和計算機仿真，模擬了聚合物反應加工中化學反應動力學、伴隨反應的形態生成與演變等過程，為工藝過程和參數的設計提供了幫助和指導。設計合成出大分子示蹤劑，結合計算流體動力學、多級旁路反應器模型和解卷積的方法，解決了擠出機中物料局部RTD和大分子物料RTD測定的難題。

    該項目研發出的功能化聚乙烯農用棚膜，與國內同類產品比，流滴期(表征棚膜具有親水性的持續期)由3至4個月提高到12個月以上，消除了因流滴失效引起的棚溫下降、病蟲害和瓜果蔬菜霉變腐爛等問題。利用該技術研發的新材料用于金屬絲/帶增強的聚烯烴連續塑料輸油/氣/水管比金屬管更耐腐蝕，且便于在不同地形地貌長距離鋪設，保溫性能好，內壁光滑不易結蠟，輸油中發生的原油泄漏現象減少。該產品由長春高祥特種管道有限公司生產，在大慶、吉林、勝利、新疆、中原等油田得到廣泛應用。應用該成果制成的一次性醫用輸注器械與目前市場上同類產品相比，新產品對治療心血管、腫瘤和糖尿病的藥物無吸附，保證了用藥的準確性，不發生增塑劑遷移污染藥液、危害患者健康的問題，無細胞毒性，無皮內刺激反應，無致敏反應，無遺傳毒性，無致癌性。該成果在山東威高集團有限公司轉化，產品暢銷國內外，被國家質量監督檢驗檢疫總局授予“中國名牌產品”。

    同時，該項目實施期間，共發表研究論文254篇，SCI收錄210篇、EI收錄233篇。出版專著、譯著4部；申請專利46項，其中國際專利3項，中國專利43項、已獲權12項；獲省部科技進步一等獎1項、中國分析測試協會科學技術獎(CAIA獎)一等獎1項；可推廣科技成果17項、已推廣7項，產生了良好的經濟效益。

    另據介紹，該項目獲得的理論成果發展和豐富了高分子材料科學的內涵，擴大了我國該領域在國際上的影響力，同時研發的系列功能化和高性能化高分子新技術和新材料，也促進了我國高分子材料制備與加工技術的進步和創新，為解決我國當前高分子材料結構性短缺和結構性過剩發揮了重要作用。