1）首次提出聚合物成型加工的微积分思想，独创性地阐明了聚合物熔体微分静电纺丝、微分注射成型和微积分纳米叠层复合的新原理，并据此发明了一系列微纳制造新方法和新装备获成功应用，从而开辟了高分子制品微纳制造的新途径；

2）为填补我国模塑成型精度控制关键仪器设备的空白，发明了高分子材料PVT特性在线测试方法及装置，独创试样变形量显微放大机构，大幅度提高测量精度并可实现在线测量，从而为精密成型模具设计、模塑成型装备控制和工艺优化奠定基础；研制成功精密注塑机并实现大规模产业化；

3）在橡胶加工成型重大装备领域，独创双L型机头对顶式异形胶胚挤出成型装备，突破了巨型轮胎超宽幅胶胚成型装备的技术瓶颈；还发明了电磁感应加热内外模直压轮胎定型硫化方法及设备，解决了传统采用胶囊硫化造成偏心影响轮胎动平衡和热阻大导致硫化时效率低的难题；

4）基于聚合物加工装备的螺杆自清洁与扰流作用原理，针对换热器管壁污垢造成换热效率低下的工业顽疾，首创了单元组合螺旋转子自清洁强化传热方法，在裂解炉和火电机组凝汽器等实现工业化应用。