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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”和“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。