2005年3月8日，該成果申請了中國發明專利:“聚合物動態註射流變特性和行為的檢測方法及設備”、“註射機螺桿軸向脈動位移的方法及設備”、“多螺桿塑化混合擠出聚合物及其復合材料的方法及設備”，並分別於2007年5月和6月獲得授權。在傳統的螺桿往復註射成型工藝中，材料的熔融塑化主要靠外部熱量和螺桿剪切熱量的共同作用，熔融速率低，熔體粘度高，加熱均勻性差，軸向溫差大。最終的結果是成型過程能耗高，註射不穩定，產品質量難以提高。
本發明將電磁場引起的振動力場引入聚合物塑化、註射、保壓成型的全過程，進行脈沖壓力誘導註射成型加工。與現有技術相比，具有以下優點:設備體積和重量減少45-50%，制造成本降低40%以上；降低能耗35%以上；工作可靠性高，噪音降低到75分貝以下，油汙少；塑化混合效果好，成型制造質量高，對材料適應性廣。這項新技術已經被十壹個國家和地區申請了專利，包括中國、美國、歐洲、日本、俄羅斯、澳大利亞、加拿大和韓國。該成果已成功產業化，新設備已在廣東省增城、南海、東莞、揭陽、汕頭、浙江、江蘇等多家塑料制品廠投入運行，效果顯著，受到用戶好評。該成果於2002年被教育部提名為國家科技發明壹等獎；2003年獲中國專利發明創造優秀獎、廣東省專利發明創造金獎、第十五屆全國發明展金獎、2005年廣東省科技進步二等獎。應用該成果核心技術開發的“脈動壓力誘導塑料註射成型設備”和“高速高效壹體化精密註射成型設備”分別於2005年2月和2005年2月通過了廣東省新產品鑒定和技術鑒定。2006年，該成果與實驗室前期完成的動態擠壓技術壹起獲得國家科技進步二等獎。該成果由兩部分組成:863項目“軌道交通減振用高性能復合彈性結構材料研究”(No.2001A334010)和國家十五科技攻關項目“橡膠/層狀矽酸鹽納米復合材料產業化技術”(No.2001A12)。
結果的主要內容:
(1)炭黑和二氧化矽原位反應改性新技術及其在軌道交通減震用彈性體復合材料中的應用:采用多官能單體或有機物在幹混橡膠硫化過程中或膠乳狀態下進行原位反應改性，使其同時與橡膠發生化學結合，並與炭黑、二氧化矽等填料形成價鍵，從而顯著提高界面結合力和橡膠復合材料的性能。該技術工藝簡單，易於實施，應用廣泛。應用於軌道交通阻尼用彈性體復合材料時，主要解決提高動態性能的問題，獲得動態生熱低、耐疲勞、永久變形小、動靜剛度比適中的硫化橡膠彈性體復合材料，取得了優異的應用效果，產生了顯著的經濟效益。
(2)橡膠/蒙脫土納米復合材料制備新技術及其在軌道交通減震用彈性復合材料中的應用:發明了原位反應插層法和乳液混合插層法兩種橡膠/蒙脫土納米復合材料制備新技術，制備的納米復合材料硫化膠的力學性能、耐老化性能和耐疲勞性能顯著提高。建立了年產200噸原位反應插層改性蒙脫土制備裝置和1000噸原位插層橡膠/蒙脫土納米復合材料示範生產線。該納米復合材料應用於生產空氣彈簧、旁承、球鉸、軌道隔離阻尼器和V型彈簧等高性能彈性部件，具有優異的綜合性能和顯著的經濟效益。這項成果的核心技術是通過在傳統輪胎上復合澆註聚氨酯材料，生產出滾動阻力低、油耗低、廢氣排放少的子午線輪胎。澆註型聚氨酯彈性體是目前最耐磨的彈性體，而且對人體無害，完全生物降解，不添加炭黑和壹些致癌的橡膠配合劑，是制造輪胎胎面的理想材料。由橡膠基體和聚氨酯胎面組成的復合輪胎，既保持了橡膠輪胎滾動阻力小、安全性和舒適性高的優點，又保持了聚氨酯彈性體特別耐磨、無汙染的優點，同時還能消除壹些膠料和橡膠粉塵對環境的汙染。輪胎的性能也提高到了壹個更高的水平，具有彈性好、耐磨、耐穿刺、承載能力大、騎行舒適等優點。其行駛裏程比普通輪胎提高1倍以上，與傳統輪胎相比，突出了環保、節能、新技術、新材料等諸多優勢。
新技術還可應用於輪胎翻新行業，可大大提高我國輪胎翻新行業的技術水平，減少廢舊輪胎數量，促進循環經濟發展，將環境汙染降低到壹個新的水平，成為更高意義上的綠色輪胎。成品輪胎通過了國家橡膠輪胎質量監督檢驗中心、化工特種輪胎質量監督檢驗中心等權威機構的檢驗。
2005年6月5日至10月25日，該成果通過了中國石油和化學工業協會組織的技術鑒定。鑒定專家認為，該輪胎聚氨酯胎面與橡膠胎體的附著力達到國際領先水平，其研制成功具有重大創新意義和良好的經濟社會效益前景。新技術已在中國獲得兩項發明專利，並在世界七大輪胎生產國申請專利保護。2005年6月，165438+10月，這種復合輪胎在美國國際汽車零部件展上展出，引起轟動。該成果基於國家863項目“物理領域增強制備聚合物/無機復合材料的新技術”的完成。聚合物多螺桿動態混合擠出機從塑化和混合擠出機理上突破了傳統混合擠出設備的局限性，開創了在聚合物物料輸送過程中引入振動力場強化物料塑化和混合效果的方法。該設備將振動力場引入高分子塑料、混合(反應)和排氣擠出的全過程，克服了傳統混合擠出設備難以提高產品質量、成型周期長、能量高等缺點，解決了反應過程中質量、動量和能量的傳遞與平衡問題。是國內外新型聚合物成型加工領域的重大創新，具有自主知識產權，具有重大理論價值，可替代傳統同向雙螺桿擠出機，促進傳統混合擠出設備的升級換代。
2005年6月5438+10月，課題組研發的“EPDM/PP等熱塑性彈性體動態硫化技術及設備”應用了該成果的核心技術，順利通過了廣州市科技局主持的成果鑒定。5438年6月至2005年10月，聚合物及其復合材料的多螺桿塑化混煉擠出方法及設備申請了中國發明專利，並於2007年6月獲得授權。
該成果的技術水平處於世界領先地位，具有較強的市場競爭力。它的推廣應用不僅能促進我國塑料加工業的發展，還能促進我國機械制造業和電子工業的發展。