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聚合物多孔材料在高技術(shù)領(lǐng)域有可觀的應(yīng)用前景，如作為有機合成催化劑載體、生物組織工程支架等。通過高內(nèi)相乳液模板法（HIPEs）制備的聚合物多孔材料具有孔徑和孔容積可調(diào)等優(yōu)點，是極具工業(yè)價值的一種技術(shù)。但前人的工作都基于乳液經(jīng)典理論：Bancroft規(guī)則即水包油型的乳液只能采用水溶性的乳化劑，油包水型的乳液只能采用油溶性的乳化劑，這嚴(yán)重限制了以高內(nèi)相乳液為模板制成的聚合物多孔材料的直接應(yīng)用，迫使其在使用前必須經(jīng)由復(fù)雜的表面功能化；且傳統(tǒng)方法在制備穩(wěn)定高內(nèi)相乳液時，乳化劑占有機相5-70 wt%，大大增加了高內(nèi)相乳液制備成本，并造成環(huán)境污染。本項目以一步法制備功能化聚合物多孔材料及降低HIPEs制備過程乳化劑用量為技術(shù)特點，以僅占有機相0.8 wt% 的水溶性乳化劑為穩(wěn)定劑，獲得穩(wěn)定的、水相體積分?jǐn)?shù)達96.3vol% 的油包水型高內(nèi)相乳液，并聚合得到功能化聚苯乙烯-二乙烯基苯基多孔材料。該多孔材料已成功地用作有機合成的微反應(yīng)器和催化劑載體，避免了高毒性有機錫類催化劑的使用，為聚合物多孔材料在綠色化學(xué)工業(yè)中直接應(yīng)用提供新的途徑。

中試階段/n利用多孔聚合物易于合成、密度低、比表面積高等特點，通過引入 吸附氫活性點，大幅度提高目前聚合物的儲氫能力，從而滿足氫能源動 力汽車的使用要求。獲得高表面積（≥3000 m2/g）超交聯(lián)多孔聚合物的 制備工藝，儲氫性能達到 5.0 wt%，77 K@15 bar; 3.0 wt%, 77 K@ 1bar， 并實現(xiàn)在 20 MPa 下高效儲氫，該儲氫材料在同等條件下相比目前已實際 應(yīng)用的儲氫材料更安全；得到更低成本的儲氫材料，實現(xiàn)成本控制在已 經(jīng)實際應(yīng)用的碳纖維材料 70%的水平；首次實現(xiàn)超

先進聚合物材料研究所建于1999年10月18日。研究所以黃培教授為技術(shù)帶頭人，擁有一批高水平的科研隊伍，參與研究工作的教授、博士及研究生二十余人，研究所的主要特點是產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，在基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用研究、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等不同層次上開展科研工作。先后參加國家"863"項目、國家科委"九五"攻關(guān)項目的研究工作，承擔(dān)完成國家自然科學(xué)基金重點項目、**和化工應(yīng)用課題多項。研究所主要突出以單體合成、聚合、復(fù)合材料、結(jié)晶等具有明顯優(yōu)勢的學(xué)科領(lǐng)域的綜合集成開展研究工作。目前主要研究對象主要為以聚酰亞胺為代表的一系列功能高分子材料。聚酰亞胺（PI）是指分子主鏈中含有酰亞胺基的一類高分子聚合物。近年來聚酰亞胺以其優(yōu)異的機械性能、電性能、耐輻射性能和耐熱性能越來越受到人們的重視，它在航空航天、電氣、通訊和汽車等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。然而熱固性聚酰亞胺不溶解、不熔融，加工成型困難，限制了其應(yīng)用范圍，因此合成熱塑性的PI，進一步制備聚酰亞胺復(fù)合材料，擴大應(yīng)用面是當(dāng)前聚酰亞胺研究和開發(fā)的主要趨勢。熱塑性聚酰亞胺（TPI）作為一種高性能工程塑料，不僅具有優(yōu)異的耐熱、力學(xué)、介電、耐腐蝕及抗輻射等性能，還表現(xiàn)出卓越的熱加工特性，可采用熱模壓、擠出和注射方法成型。在特定場合下為一種替代金屬、陶瓷、熱固性樹脂、低溫?zé)崴苄运芰虾痛蠖鄶?shù)難加工聚酰亞胺的理想材料。聚酰亞胺的單體合成是以苯酐為基礎(chǔ)原料，通過酰基化、硝化、縮合、水解酸化、脫水等一系列步驟得到二胺，該合成路線原料來源充足，工藝簡單，產(chǎn)物純凈，產(chǎn)率高，易于純化，三廢少，具有很好的工業(yè)化價值。聚酰亞胺的聚合是以二酐和二胺通過溶液聚合，再分別通過化學(xué)環(huán)化或熱環(huán)化得到聚酰亞胺樹脂。聚酰亞胺樹脂與碳纖維、玻璃纖維、聚四氟乙烯、石墨等復(fù)合，可顯著提高材料的力學(xué)強度和自潤滑耐磨等性能。研究所以自主研發(fā)高性能熱塑性聚酰亞胺及其復(fù)合材料作為研究對象，系統(tǒng)考察復(fù)合材料摩擦磨損性能，重點研究各種填料改性材料在不同工況體條件摩擦磨損行為，深入了解填料對其摩擦性能影響機理，從而達到材料摩擦性能設(shè)計的長期目標(biāo)。利用有限元技術(shù)建立過程物理及數(shù)學(xué)模型，對滑動摩擦過程中的溫度分布進行模擬計算，取得了較好的模擬結(jié)果。通過摩擦表面微觀形貌觀察，可了解摩擦磨損機理。前期的研究結(jié)果已運用于滑片式壓縮機的滑片、汽車發(fā)動機活塞環(huán)等產(chǎn)品形式，為應(yīng)用提供指導(dǎo)。研究所擁有一批先進的分析測試儀器：熱機械分析儀、差示掃描量熱儀、高效液相色譜儀、凝膠色譜、紅外分析儀、微機控制電子萬能試驗機、摩擦磨損試驗機，可對合成的單體、聚合物、復(fù)合材料進行全面的性能測試。

研發(fā)階段/n一種聚合物／紙漿纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：用純凈、干燥的紙漿纖維與聚合物熔融共混，制得聚合物／紙漿纖維增強增韌復(fù)合材料。這種復(fù)合材料可通過改性后的紙漿纖維來增強增韌熱塑性塑料，其中的紙漿可以使用新鮮紙漿，也可以采用回收廢紙的紙漿。紙漿干燥后一般須進行表面改性處理，處理方法是化學(xué)接枝反應(yīng)方法和偶聯(lián)劑直接處理方法，然后再與聚合物進行熔融復(fù)合制取聚合物／紙漿纖維復(fù)合材料。有效地利用紙漿纖維大的長徑比和絕干時的強度特性，充分發(fā)揮紙漿纖維的功能，提高聚合物的物理性能。

 盡管銀屑病的發(fā)病機理很復(fù)雜，近年有報道指出游離核酸（cfDNA）在銀屑病進程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，臨床數(shù)據(jù)顯示在銀屑病重癥病人的血漿中cfDNA含量明顯上升，而進一步的研究也表明在破損皮膚中大量存在的抗菌肽LL37可與銀屑病病人自身DNA形成免疫復(fù)合物打破免疫耐受，引起非正常免疫反應(yīng)。因此，陳永明教授和劉利新副教授團隊創(chuàng)新性地將陽離子聚合物納米顆粒（cNP）涂抹到銀屑病皮膚上進行局部治療，利用cNP與cfDNA的高結(jié)合力來破壞DNA-LL37免疫復(fù)合物，抑制核酸復(fù)合物引起漿細胞樣樹突狀細胞和原代表皮細胞的激活,達到了減緩銀屑病模型中紅斑、鱗屑、硬化等癥狀。值得一提的是cNP在銀屑病樣食蟹猴中仍然發(fā)揮出有效的治療效果，且cNP在皮膚各層有較多的積累，卻沒有過多進入系統(tǒng)循環(huán)去各個臟器，因此沒有產(chǎn)生明顯的系統(tǒng)毒性，具有很好的臨床轉(zhuǎn)化前景。       這些研究結(jié)果展現(xiàn)一個結(jié)合游離核酸材料作為外用藥治療皮膚炎癥的嶄新策略，尤其是在非靈長目實驗動物上取得效果表明該項研究具有很高的臨床轉(zhuǎn)化前景，有望進一步用于銀屑病臨床治療中。

1）納米復(fù)合材料的分散技術(shù) 特點：低剪切分散，設(shè)備簡單，到達納米級分布，改善力學(xué)性能，低逾滲導(dǎo)電2）低收縮率聚丙烯 特點：利用無機粒子填充作用和成核劑控制晶體結(jié)構(gòu)，大幅降低聚丙烯成型收縮率3）高剛性低翹曲復(fù)合材料 特點：主要針對PET、PBT、PA體系，強度高，流動性好，成型翹曲變形小，適用于高精度電子產(chǎn)品

碳納米管的優(yōu)越電磁波吸收性能， 在軍事領(lǐng)域及民用領(lǐng)域里有潛在的 巨大用途。碳納米管吸波材料對于國家安全、隱形作戰(zhàn)裝備研制、具有十 分重大的意義。碳納米管 /聚合物復(fù)合吸波材料還可廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域， 可用于抗靜電、電磁屏蔽，減少或者消除電磁波對人體的傷害及電磁設(shè)備 的干擾。 本研究顯示碳納米管 /聚合物復(fù)合吸波材料具有優(yōu)良的雷達波吸收性 能，具有廣闊的市場空間和應(yīng)用前景。

項目成果/簡介:壓電駐極體是具有強壓電效應(yīng)的柔性駐極體材料，因其表現(xiàn)出“類鐵電性”和，也稱為鐵電駐極體，是一類新型的人工智能和新能源材料。它的壓電性源于雙極性空間電荷在聚合物基體上的取向排列，以及材料特殊的微孔結(jié)構(gòu)。壓電駐極體膜是具有強壓電效應(yīng)的新型柔性壓電功能膜，與傳統(tǒng)壓電材料的壓電效應(yīng)起源有本質(zhì)區(qū)別。 與壓電陶瓷和傳統(tǒng)的鐵電聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比較，壓電駐極體具有一些獨特的性能：壓電駐極體在提高壓電活性的同時還擁有聚合物的高柔韌性、薄膜型（厚度可低至40μm）、超輕（體密度可低至330kg/m3）、低成本、低電容率、可大面積成形，以及低聲阻抗（0.03MRayl）等特點。經(jīng)過特殊工藝制備的壓電駐極體薄膜的準(zhǔn)靜態(tài)壓電系數(shù)d33高達1000pC/N，這一數(shù)值遠遠高于PVDF（約25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，壓電駐極體組合了壓電陶瓷和鐵電聚合物薄膜各自的優(yōu)點，在國防、醫(yī)療、航空航天、綠色能源（例如寬頻帶振動能量采集器、生物運動能量采集、海浪發(fā)電等）、控制、通訊（例如自供能微型無線傳感網(wǎng)絡(luò)）、智能結(jié)構(gòu)、電聲換能器、空氣耦合超聲換能器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用范圍:柔性薄膜傳感器、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、人體健康監(jiān)測、無損檢測、觸覺傳感器、電子肌膚、聲吶、空氣耦合超聲波換能器、微能量采集器等多個領(lǐng)域。項目階段:小規(guī)模生產(chǎn)效益分析:目前芬蘭的Emfit公司是唯一能夠大批量生產(chǎn)聚丙烯（PP）壓電駐極體功能膜的生產(chǎn)商，采用的技術(shù)主要由兩部分構(gòu)成：微孔結(jié)構(gòu)薄膜制備和電極化處理。在微孔 薄膜制備階段，首先將聚丙烯樹脂與無機礦物顆粒（例如CaCO3和TiO2）熔融共混，然后擠出成聚丙烯-礦物顆粒復(fù)合薄板，最后雙向拉伸形成微孔結(jié)構(gòu)的薄膜。在電極化處理階段采用電暈極化方式。而我們擬采用的技術(shù)是：以低廉價格的商品聚丙烯包裝材料為原材料，采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多次壓縮氣體膨化工藝調(diào)控薄膜微結(jié)構(gòu)和機電性能，獲得高活性聚丙烯壓電駐極體膜。利用該技術(shù)生產(chǎn)出功能薄膜的活性遠高于芬蘭商品膜，最高可達50倍。

壓電駐極體是具有強壓電效應(yīng)的柔性駐極體材料，因其表現(xiàn)出“類鐵電性”和，也稱為鐵電駐極體，是一類新型的人工智能和新能源材料。它的壓電性源于雙極性空間電荷在聚合物基體上的取向排列，以及材料特殊的微孔結(jié)構(gòu)。壓電駐極體膜是具有強壓電效應(yīng)的新型柔性壓電功能膜，與傳統(tǒng)壓電材料的壓電效應(yīng)起源有本質(zhì)區(qū)別。 與壓電陶瓷和傳統(tǒng)的鐵電聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比較，壓電駐極體具有一些獨特的性能：壓電駐極體在提高壓電活性的同時還擁有聚合物的高柔韌性、薄膜型（厚度可低至40µm）、超輕（體密度可低至330kg/m3）、低成本、低電容率、可大面積成形，以及低聲阻抗（0.03MRayl）等特點。經(jīng)過特殊工藝制備的壓電駐極體薄膜的準(zhǔn)靜態(tài)壓電系數(shù)d33高達1000pC/N，這一數(shù)值遠遠高于PVDF（約25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，壓電駐極體組合了壓電陶瓷和鐵電聚合物薄膜各自的優(yōu)點，在國防、醫(yī)療、航空航天、綠色能源（例如寬頻帶振動能量采集器、生物運動能量采集、海浪發(fā)電等）、控制、通訊（例如自供能微型無線傳感網(wǎng)絡(luò)）、智能結(jié)構(gòu)、電聲換能器、空氣耦合超聲換能器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

在橡膠行業(yè)，廣泛使用硫磺來硫化橡膠，但簡單硫磺的硫化性能較差，為了解決硫化的問題，不溶硫成為硫的替代品，但不溶硫制備復(fù)雜、也存在產(chǎn)品的穩(wěn)定性等問題。為了解決硫磺的相容性及遷移性問題，提高硫化橡膠的綜合性能，本項目將硫磺與小分子單體共聚，制備出結(jié)構(gòu)可調(diào)的含硫聚合物。該含硫聚合物是一種很好的橡膠硫化劑。硫化的橡膠性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的硫磺，價格低于不溶硫，硫化時與橡膠的相容性很好。制備成本遠小于不溶硫。具有廣闊的應(yīng)用前景。愿與橡膠添加劑或橡膠加工企業(yè)共用合作開發(fā)該類產(chǎn)品。現(xiàn)有含硫聚合物硫化劑小試及部分硫化工藝技術(shù)。主要原料： 硫磺、不飽和烴、引發(fā)劑、助劑主要設(shè)備：普通反應(yīng)釜及相關(guān)的配套設(shè)備小試技術(shù)，可技術(shù)轉(zhuǎn)移及合作中試開發(fā)聯(lián)系人： 河北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院 王家喜 13389075337