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高分子材料反应加工是材料科学发展的前沿领域之一，它将高分子材料的合成和加工成型融为一体，赋予传统的加工设备（如螺杆挤出机等）以合成反应器的功能，是集高分子材料合成、制备及工程化为一体的新兴科学与技术。由中国科学院长春应用化学研究所殷敬华教授主持，有7个单位的课题组参加的国家自然科学基金重大项目“高分子材料反应加工过程的化学与物理问题研究”实施以来，较系统地开展了工作，取得以下主要进展与成果：
(1)研制了在结构上具有显著创新性的聚合反应挤出螺杆式反应器，适用于两种二烯烃单体的嵌段聚合。该反应器带有密封环式的螺纹块结构，有快速完成取样的柱塞式取样器等新的结构单元，可防止单体泄漏和进行在线检测，成功地制备了苯乙烯/丁二烯多嵌段共聚物。
(2)对用反应方法制备S/B、S/I多嵌段共聚物的反应机理、历程、单体扩散、吸附和溶解等从理论和实验两个层面进行了系统的研究，获得了既有重要学术价值又有对工业应用有指导意义的相关知识。研究成果得到巴陵石化公司认可，双方签定了2年的中试合同。
 (3)将研制的新型表面活性剂和功能单体用反应挤出的技术路线接枝到经可控预辐照的聚乙烯分子链上，制备了功能化的聚乙烯，并开展其用于农用长效流滴棚膜材料的应用研究（图1），获得了重大进展，通过了工业化实验，产品与现有商品膜比较，保持其它性能不变，而流滴寿命提高了3～4倍。
(4)通过对聚乙烯反应挤出接枝不饱和功能单体的动力学研究，获得了一系列有价值的反应参数和动力学方程。通过反应加工制备可精确控制分子量及其分布的聚丙烯树脂。
(5)建立了可视化双螺杆挤出机光散射采集分析系统，对多相聚合物相结构形成和转变进行了深入的研究。建立了挤出机停留时间分布在线检测装置，推动了这方面的研究进展。
(6)建立了新的有限元方法，用于复杂流场的运算，模拟流场对于聚合物熔体大分子链形态变化的作用。开发了计算软件DAMPC。确立了不相容聚合物共混体系动力学界面张力的测定与计算方法。建立了计算机模拟聚丙烯接枝的反应动力学模型，通过实验证实提出的机理得到国际同行的关注。
 (7)将研发的高性能化聚烯烃合金材料代替聚氯乙烯用于制作一次性医用输液器的应用基础研究（图2）并将成果产业化，通过国家有关部门的认证后已形成生产规模，在取得经济效益的同时，为保证国民的身体健康发挥重要作用。
研究成果已发表SCI收录论文167篇，其中影响因子大于3的38篇。在国内外作大会邀请报告20次；出版专著译著3部；申请专利30项；获得省部级以上科技鉴定成果2项，其中有1项已实现产业化。殷敬华研究员等人的项目“功能化、高性能化、通用高分子材料的制备及其应用”获2006年度吉林省科技进步奖一等奖。 |
