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名称: 有机功能分子合成与应用教育部重点实验室
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研究领域

有机高分子合成、复合组装及应用

本研究方向涉及精细有机大分子化学品以及功能性有机-无机复合大分子的设计、组装及应用研究。具有特殊性能和特殊功能的高分子量的精细化学品,更确切地说凡能增进和赋予一种(或一类)产品以专用性能或功能及本身具有特定性能或功能的且批量小、分子量高的化学品,统称为精细有机大分子化学品,如黏合剂、涂料、皮革鞣剂、造纸助剂、水处理剂、特种橡胶等。主要的研究领域如下:
1. 两亲性接枝共聚物的设计、合成及应用
采用绿色化制备技术通过水相悬浮溶胀接枝技术、偶联架桥接枝技术、大分子单体接枝等方法合成了多种类型的两亲性接枝共聚物,包括主链亲油-支链亲水(主链为氯化聚乙烯,支链为聚乙二醇,丙烯酸、丙烯酰胺及其共聚物等)和主链亲水-支链亲油(主链为聚乙烯醇,丙烯酸、丙烯酰胺共聚物,支链为丙烯酸酯共聚物等)的两亲性接枝共聚物,并以合成的两亲性接枝共聚物为增容剂(高分子表面活性剂)应用于改性氯化聚乙烯弹性体与吸水树脂组成的共混型吸水膨胀弹性体,以及制备聚合物质子交换膜与水基聚合物。
2. 绿色环保型水溶性聚合物涂料的制备及工艺
传统涂料对环境与人体健康是有影响的,因此必须开发绿色涂料,得到节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料(或称无溶剂涂料)和辐射固化涂料等,环保型水基涂料是涂料发展的主要方向。如我们开发的纳米涂料、含氟涂料、含硅涂料及改性涂料等,水性涂料可大大降低涂料的成本和施工中由于有机溶剂存在而导致的火灾,也大大降低了VOC。因此水基涂料得到了长足的进步和发展。
3胶黏剂的制备及工艺
影响胶黏剂粘结性能的因素,力学性能,结构形态,粘结机理等是材料的一个重要方向。含硅、氟胶粘剂,多功能胶粘剂,纳米材料在胶粘剂中的作用,水性聚氨酯胶粘剂,汽车顶棚胶粘剂,水基型金属-木复合胶粘剂、高固含量水基热熔胶,陶瓷用胶黏剂,纸张表面施胶剂等项目是我们长期研究的方向,它们既是胶粘剂行业需要解决的问题,也是行业发展的方向,其研究成果,将给胶粘剂行业带来极大的经济效益和社会效益,具有很强的前瞻性。
4.聚合物质子交换膜的制备研究
合成新型磺酸化和磷酸化的质子交换膜,即电解质膜。采用直接磺化、磺化单体聚合、后磺化、磷酸掺杂、多聚磷酸固定的方法制备质子交换膜。通过设计合成具有特殊结构的聚合物,制备高温运行的的质子交换膜,通过交联等途径改善膜的尺寸稳定性、氧化稳定性和吸水膨胀等性能。以提高质子传导性为主,平衡膜的多种性能,用于质子交换膜燃料电池,并开发其它新型的膜材料。
5.高固含量水乳型有机高分子的制备机理及应用
研究无机纳米材料主要是二氧化钛的制备及其与聚丙烯酸酯复合高分子水性乳液的制备机理与应用。研究复合乳液的聚合反应机理、乳液成核机理、乳液稳定机理等,探索聚合工艺与产品性能的关系,并进行产物在光触媒催化杀菌、氧化和降解等方面的应用与产业化开发。
6.新型有机-无机复合功能材料组装及应用
将有机分子和无机分子杂化复合可以制得一类具有特异光、电性能和新型结构的功能性化合物。如以多酸、过渡金属、稀土等无机物,以及大环及含氮氧杂环羧酸类等有机分子为构建单元,制备多种类型的多酸-有机电荷转移配合物;以不同类型的稀土化合物、多酸、有机聚合物等组装,形成新型的稀土-有机杂化发光材料、有机-无机多金属氧酸盐光致变色材料、稀土多金属氧酸盐-聚合物导电薄膜、稀土-聚酯发光薄膜、稀土-聚合物光功能材料、多功能纳米复合材料、锂离子电池材料等。



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