核心要点
一、学者背景与历史地位Chul B. Park 教授是多伦多大学机械与工业工程系杰出教授(Distinguished Professor),从 1993 年起在多伦多大学创建并主持微孔塑料制造实验室(Microcellular Plastics Manufacturing Laboratory)。该实验室被国际公认是微孔塑料发泡研究领域的顶尖机构,也是 CCPMCP(Consortium for Cellular and Microcellular Plastics,细胞与微孔塑料联合体)的核心节点,目前拥有 20 多家来自加拿大及全球的工业赞助方。 Park 教授在 MIT 攻读博士学位期间,与导师 Nam P. Suh 教授共同发明了第一代 MuCell® 注塑与挤出技术。MuCell® 工艺以超临界 N₂ 或 CO₂ 作为物理发泡剂,通过注塑过程实现微孔结构(泡孔直径 1~100 μm、密度降低 5%~30%),是当前全球微孔注塑量产应用最成熟的技术路线之一。该技术后来由 Trexel 公司实现商业化,适配50~4000吨锁模力,已在汽车内饰、家电外壳、包装容器等领域规模化应用。 2024 年,Park 教授因其在微孔发泡与可持续发泡剂领域 30 多年的系统性贡献入选 Plastics Hall of Fame(塑料名人堂)。评审委员会指出,他对超临界 CO₂ 替代臭氧消耗性发泡剂的工程化推进,直接推动了全球保温泡沫行业从 CFC/HCFC 体系转向 CO₂ 体系。 二、三十年研究脉络Park 教授的研究可分为四个阶段,每个阶段都有可验证的代表性工作。 第一阶段(1990s):泡孔成核机理奠基。Park 与 Suh 在 1990 年代初建立的经典成核理论指出,在聚合物/超临界流体均相体系中,气泡成核速率受过饱和度、温度、压力的联合控制。后续研究中,Park 团队又系统引入了剪切场和拉伸场对成核的影响,将成核理论从静态条件拓展到注塑过程的动态条件。 第二阶段(2000s):超临界 CO₂ 替代 CFC/HCFC。Park 团队在 2000 年代系统验证了超临界 CO₂ 在 PU 软泡、PS 泡沫、XPS 挤出等场景的工艺可行性,论证了 CO₂ 体系在泡孔密度、绝缘性能、加工窗口上不弱于甚至优于传统化学发泡剂。这是全球泡沫工业"去 CFC 化"的关键科学基础之一。 第三阶段(2010s):纳米孔与微孔-纳米孔复合结构。Park 团队在 2010 年代将泡孔直径进一步下推到亚微米乃至纳米尺度,提出"纳米孔聚合物"概念。这一阶段的核心贡献是将经典成核理论延伸到了纳米尺度,并探索了纳米孔结构在绝缘、过滤、生物医学等领域的应用可能性。 第四阶段(2020s):AI 与数字孪生辅助的泡孔调控。近五年,Park 团队与工业伙伴合作,把泡孔形貌调控纳入机器学习与数字孪生框架。基于实验大数据训练的预测模型,可在工艺参数给定的情况下预报泡孔尺寸分布与密度,指导模具和工艺协同设计。 三、本次青岛论坛的演讲要点预判根据艾邦弹性体网公布的议程,Park 教授在 10 月 29 日青岛论坛上的演讲题为"超临界注塑发泡机理的可视化研究:泡孔构效关系调控与模具、材料协同设计"。从题目关键词看,演讲将重点覆盖两个方向:
四、对国内发泡材料行业的启示Park 教授本次到访青岛,对国内超临界发泡行业有三重意义:
Park 教授在多伦多大学的实验室至今已培养超过 300 名研究人员(含近 100 名博士生),并累计获得超过 5000 万加元的研究经费。本次青岛论坛是中文学术界难得能与 Park 教授面对面的机会。 |