唐山市功能高分子材料重点实验室

实验室紧扣新材料、新能源战略性新兴产业亟待解决的科学问题与技术应用需求,以功能高分子材料的设计、合成、应用研究为主体,建设阻燃剂及阻燃材料生物功能高分子材料智能高分子材料三个研究平台,实现产学研的紧密结合,增强行业创新能力,服务地方经济。

1、研究方向

1)阻燃剂及阻燃材料

1)研究新型高效阻燃体系,研究阻燃剂组成、结构与性能之间的量效关系,建立无卤“协同梯度”阻燃新理论;研究纳米阻燃剂的尺寸效应、片层阻隔效应和固体酸催化成炭效应,建立复合材料微观结构以及材料燃烧特性间的内在关系;构建具有特殊功能的结构型阻燃剂(复合微球阻燃剂、弹性体阻燃剂、液晶阻燃剂等),发展新的阻燃方法,解决阻燃材料高性能化的难题。

2)研究阻燃剂、高分子材料和阻燃材料的分解过程及燃烧过程,建立量化的材料燃烧和安全评价指标,完善新型阻燃剂效率筛选、评价和阻燃材料燃烧评价体系。

2)生物功能高分子材料

针对目前高分子发展中面临的能源危机及环境污染的问题,从石油基塑料负面性和包装材料生态化基本特征出发,研究可生物降解的高分子塑料。具体研究内容如下:

1)生物降解高分子材料的降解速率的可控化、综合性能的优化,对降解条件、降解时间及降解机理进行研究,实现生物降解高分子结构的多样性和性能的可调节性,达到材料性能与使用寿命之间的平衡,充分满足实际应用对其性能多方位的要求。

2)生物可降解高分子支架材料的生物相容性评价,构建可控药物释放系统,肿瘤靶向治疗和诊断技术的纳米载体。对可降解高分子材料的细胞毒性、血液相容性和生物力学相容性进行系统研究,对制备的纳米载体材料的细胞摄取过程、药物负载及缓释过程进行探索。

3)吸附剂、催化剂的载体材料,选用机械性能强、可纺性好、耐酸腐蚀的常用聚合物对可降解聚合物改性,运用静电纺丝技术制备复合纳米纤维膜,对复合纤维膜的结构与形貌进行表征,并对其在溶液中的稳定性及吸附重金属离子及染料的性能进行测试,为复合纳米纤维膜作为吸附滤膜使用奠定基础。通过静电纺丝制备聚合物基复合纳米纤维膜,并研究其光催化降解还原有机染料及高价重金属离子的性能及机理,为染料废水的降解提供了新的思路和方法。

3)智能高分子材料

立足服务地方经济,促进高附加值材料的生产,结合自身科研优势,研发智能材料,具体研究方向如下

1)形状记忆聚合物方向,将从液晶的相转变控制形变出发,期望制备双向形状记忆材料、其响应条件不苛刻且可逆形变量大,围绕人工肌肉以及智能展开太阳能电池板等领域进行应用研发,结合企业探讨应用。

2)磁性/多孔高分子复合材料,将分子磁性材料(对电、磁、温度有明显响应)与多孔高分子材料(吸附量大且具有选择性)进行复合,从而合成磁性/多孔高分子复合材料,促进新型电磁流体的开发,从而实现磁性高分子材料的广泛运用,为我市磁性高分子新材料的开发及应用做出贡献。