有機/無機混成材料分散技術聯盟

Organic/Inorganic Hybrid Material Dispersion Technology Alliance

聯盟介紹

本有機/無機混成材料分散技術聯盟是以臺灣科技大學材料科學與工程系邱智瑋教授為計畫主持人,並與4位共同主持人,材料科學與工程系吳昌謀教授、應用科技研究所鄭智嘉教授、化學工程系曾堯宣教授以及專利研究所蔡鴻文教授等專業師資進行跨系合作提升研發基礎能量,以有機材料的合成、無機材料合成、複合材料以及分散技術為基礎外,且兼具專利與技術分析的專業,預期可以整合並達到對技術全方位掌握與對產業服務的能量並實現商品化。

技術優勢

跨系合作

跨系合作

本有機/無機混成材料分散技術聯盟是以臺灣科技大學材料科學與工程系邱智瑋教授為計畫主持人,並與4位共同主持人,材料科學與工程系吳昌謀教授、應用科技研究所鄭智嘉教授、化學工程系曾堯宣教授以及專利研究所蔡鴻文教授等專業師資進行跨系合作提升研發基礎能量,以有機材料的合成、無機材料合成、複合材料以及分散技術為基礎外,且兼具專利與技術分析的專業,預期可以整合並達到對技術全方位掌握與對產業服務的能量
本聯盟是以臺灣科技大學材料科學與工程系邱智瑋教授為計畫主持人,並與4位共同主持人,材料科學與工程系吳昌謀教授、應用科技研究所鄭智嘉教授、化學工程系曾堯宣教授以及專利研究所蔡鴻文教授等專業師資進行跨系合作提升研發能量基礎,專業核心能力是以有機/無機混成功能性材料分散技術為基礎,且工程專利背景兼具專利佈局與技術分析的能力,並整合達到對技術全方位掌握與服務,預期可以提供產業界分散技術的升級與實現商品化。

多樣混鍊設備

完整的塑膠、橡膠等高分子加工與分散混鍊的設備,故在硬體設備上,具有完整的加工產線。例如在小試量配方開發研究初期時,依不同組份高分子與無機粒子進行混煉作為測試端樣品的微型混煉機與雙螺桿押出混煉機,微型混煉機可以在試驗初期進行克數級試驗產出,螺杆長度為172 mm、總容積為16.5 ml、公轉轉速為5~250 rpm、可控制變溫的區域數量為6區域、最高溫度 300 oC,待參數確立後則能夠利用雙螺桿押出混煉機為不同組份無機例子/高分子進行公斤數級混煉與造粒,為廠商提供客製化混成高分子母粒。另外可以依不同客製化材料配方設計與於密閉環境下進行混煉,密煉機能提供為廠商製造密閉環境中的混煉環境。下列介紹一系列各種塑膠/橡膠混成系統與加工製造系統,可以進行每年十噸以及近百噸等級生產研究的測試,目前已有數十家廠商表達試驗與研究的興趣,因此,為了有效地整合學術界與產學界的資源以及建立系統程序資料庫,將以此計畫作為產學研發聯盟,以加速推廣微通道反應系統在塑膠/橡膠產業界的應用公克級微型混煉機、公斤級雙螺桿押出混煉機與密煉機。

多樣分散設備

往往當材料中添加無機材料時,會遇上無機材料聚集的問題。因此若材料為具彈性變形的橡膠,需添加無機物製備有機/無機複合材料時,則可以使用雙輥輪混煉機或三滾筒混鍊機進行有效均勻分散。若無機粒子因凡德瓦力相互影響下產生聚集,則可以利用球磨機破除無機粒子間的凡德瓦力達到均勻分散的效果,該系具備克數級生產以及公斤數級生產的球磨機,能夠在試驗初期先利用球磨機進行克數級微量生產,待參數確立後進行公斤數級生產。利用行星式脫泡機將含奈米粒子漿料使奈米粒子分散在高分子溶液中,行星式脫泡機主要能夠利用公轉自轉無刀片均質原理分散奈米粒子,其具備時間控制功能,時間精度小於一秒至三秒、混合均質模式轉速範圍500~1500 rpm、公轉自轉比達1:3.0、工作容量:100ml以下、工作承重:100g~200g。
雙輥輪混煉機、三滾筒混鍊機
克數級生產以及公斤數級生產的球磨機
行星式脫泡機

客製化薄膜生產

當客製化母粒進行客製化生產後依需求利用材料系設備製備出薄膜或纖維,如當客製化母粒或其他商業化母粒需製備為薄膜時,能夠使用薄膜押出實驗機,該薄膜押出實驗機為三軸薄膜押出實驗機,能夠擠壓三種材料於一片薄膜上,製造高附加值塑膠薄膜,例如手機、電視、音響...等多種熱可塑性塑膠薄膜及板材。若薄膜仍需進行後加工,材料系還能夠提供薄膜延伸機進行加工。該薄膜延伸機具備三個輪軸,能夠依造不同需要製備出單一或複合薄膜,薄膜經滾壓牽伸能夠變得又薄又長,達到所需要厚度薄片。
薄膜押出實驗機、薄膜延伸機

客製化紡絲生產

母粒若要抽絲成為高分子纖維則能夠使用熔融紡絲機或熔融靜電紡絲機進行抽絲,熔融紡絲機主要將材料加熱熔融,經押出機、齒輪幫埔、紡絲頭、空氣冷卻、高速捲取機、製成絲線。而熔融式靜電紡絲機主要係待材料熔融後押出,利用高壓靜電吸附絲線,經滾輪捲取收集絲線。雙組份熔融紡絲機進行製備,雙組份熔融紡絲機具有兩個軸,可以將不同組份材料同時進行紡絲產出複合纖維,其壓力傳訊器最高達350 kg/cm2、押出機壓力最高達100 kg/cm2、G/P使用壓力最高達250 kg/cm2、紡絲箱體使用壓力最高達150 kg/cm2,也能夠利用濕式靜電紡絲機進行抽絲,靜電紡絲機係將使用溶液將材料溶解形成高分子溶液,在通過高壓電場後,針頭上的溶液與底板形成強大的靜電吸引力使高分子溶液均勻吸附在底板上,形成不織布奈米纖維。
熔融紡絲機、熔融靜電紡絲機
雙組份熔融紡絲機、濕式靜電紡絲機

團隊成員

  • 計畫主持人 邱智瑋
    國立臺灣科技大學材料科學與工程系-教授
    多功能性奈米材料合成與應用、高分子型分散劑合成與應用、有機/無機奈米混成材料、石墨烯奈米複合物、3D列印
  • 共同主持人 吳昌謀
    國立臺灣科技大學材料科學與工程系-教授
    功能性/智慧複合材料、綠色奈米複合材料、有機/無機奈米複合材料、感測材料與元件
  • 共同主持人 鄭智嘉
    國立臺灣科技大學應用科技研究所-教授
    高分子材料、超分子化學、光電材料、奈米複合材料、功能性生物材料
  • 共同主持人 曾堯宣
    國立臺灣科技大學化學工程系-教授
    光觸媒技術、相間轉移觸媒催化技術、化學迴圈程序
  • 共同主持人 蔡鴻文
    國立臺灣科技大學專利研究所-教授
    程序系統工程、智財權保護策略、專利佈局分析、專利侵害鑑定

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