中科大高分子介绍

1、主要研究室/实验室功能高分子实验室学术带头人：潘才元教授（博士生导师）纳米分子组装实验室学术带头人：何平笙教授（博士生导师）涂层辐射固化实验室学术带头人：施文芳教授（博士）（博士生导师）高分子材料工程实验室 学术带头人：瞿保钧教授（博士）（博士生导师）聚合物光子材料和光子学实验室学术带头人：张其锦教授（博士）（博士生导师）高分子电学性能实验室 学术带头人：张兴元教授（博士）（博士生导师）高分子辐射化学实验室及科大创新辐化分公司学术带头人：张志成教授（博士）（博士生导师）高分子合成与新材料实验室学术带头人：白如科教授（博士）（博士生导师）高分子凝聚态物理实验室学术带头人：梁好均教授（博士）（博士

2、生导师）应用高分子实验室学术带头人：吴承佩教授医用、生物组织工程材料实验室学术带头人：方月娥教授（博士生导师）功能高分子实验室学术带头人：潘才元教授（博士生导师）本实验室曾先后承担国家自然科学基金面上和重点基金项目、安徽省科技攻关项目、 企业的委托项目和日本、香港、美国等的国际合作研究项目。这些项目涉及高分子合成化学，新型高分子材料的制备，如：ABC杂臂星型高分子、石墨/高分子复合材料、复合纳米乳液，高分子材料的表征、结构与性能等。本实验室的主要研究方向是：高分子合成化学和制备新型高分子材料。近几年来获得的主要成果有：1 双环单体的开环聚合。反应过程中，聚合物体积膨胀，可以与热固性树脂如环氧树

3、脂等共聚，以减少这类树脂在聚合过程中的体积收缩，减少树脂基体的内应力和提高制件的尺寸稳定性。在医用材料、粘合剂等方面有广泛的用途。如为南京天文仪器厂制造的天文望远镜的副镜固定配制了粘合剂，不仅固定了副镜，而且光学性能保持不变。2 自由基开环聚合反应。采用自由基共聚方法可以在烯类聚合物的主链上引入酯基、醴、酮、酰胺等功能基团，赋予聚合物以光降解、生物降解的功能。也可以改进现有商品聚烯燃树脂的性能，或制备其它方法难以合成的聚合物，如聚烯烧-聚酯嵌段或无规共聚物、聚烯 煌-聚醴（聚酮、聚酯）无规共聚物等。3 活性自由基聚合反应。烯类单体的自由基聚合反应很难控制聚合物的分子量和聚合物的 结构，也不易得

4、到窄分子量分布的聚合物。活性自由基聚合反应基本上可以解决这类问题。很多单体如苯乙烯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丁二烯以及亲水性单体如丙烯酸、苯乙烯磺酸等均能进行活性自由基聚合反应，其分子量和聚合物结构均能控制。4 新型结构如线形及非线形嵌段聚合物的合成。采用不同的活性聚合方法，或将其有机组 合可以设计并合成预定结构和性能的聚合物。这些聚合物可以在乳液、粘合剂、聚合物共混的增溶剂、纺织助剂等许多领域有潜在的应用价值；5 利用微刻蚀技术制备有规则的图形，在制备集成度更高的线路板和微电子工业得到应用。除此以外，本实验室还从事高分子液晶和掺杂液晶显示材料、磁性高分子、电子封装材料、无机纳米掺杂材料的

5、研究，在高密度存储芯片的散热、提高电子封装材料的脆性、制备高分子基板材料等均做了研究工作，并取得了成果。本实验室在产品开发方面曾研制成功镁钙、镁钙碳耐火材料用的无水树脂结合剂；提高织物的耐水、耐油性用的聚胺酯复合乳液；以及根据企业提出的课题进行产品开发和工艺改进的研究工作。本实验室先后获得国家发明三等奖一次、四等奖两次，安徽省科技进步二等奖一次，在国内外杂志上发表220多篇论文，80%以上被SCI和EI收录。>>返回页首 纳米分子组装实验室学术带头人：何平笙教授（博士生导师）本实验室从事多项不同领域的研究课题，连续得到五项国家自然科学基金资助，已在Langmuir,Journal

6、of Material Chemistry ,高等学校化学学报 等国内外杂志上公开发表论文约 200篇。本实 验室的主要研究成果体现在以下几个方面。1 .二维状态下的聚合。二维状态下的聚合反应有许多特殊性，特别是有些在三维状态下不能聚合的单体如亚油酸却能在二维状态下发生聚合反应。本实验室研究了不同目标膜压、不同聚合温度、亚相pH等对二维聚合的影响，从而推知了PDA单分子膜聚合时，其活化性复合物本质上是单分子的。在又t PDA LB膜的聚合研究中观察到在Cd2+亚相中沉积的LB膜有明显的二套周期结构，随紫外光照时间增加，二套周期结构转变为一套周期结构；在Tb3+亚相中沉积的LB膜只有一套周期结构

7、。研究发现由Cd2+和Tb2+亚相中沉积的 PDA LB膜在紫外光照聚合时的链增长机理不同，前者是均相增长，后者则是异相增长。2 .聚合物的二维橡胶态。聚合物在一维和二维这样低维时有许多特殊的问题需要研究。具有低玻璃化转变温度的聚合物单分子膜是否在室温存在橡胶态是一个值得探索的问题。通过研究亚油酸单分子膜的聚合和聚合反应时单分子膜动态弹性的影响，首次明确提出了二维橡胶态的概念并发现聚合反应给出了初步的实验证明。用动态方法测定了聚合前后亚油酸单分子膜的动态弹性,后的亚油酸单分子膜的动态模量下降到40.4mN/m，比辐照前的96.3mN/m低得多。考虑到亚油酸分子中有二个双键，而且树脂状固体物不溶

8、于常见的溶剂，可认定亚油酸发生了交联。如果聚合反应后的单分子膜的玻璃化温度比室温低，那么它将处于高弹橡胶态，因此单分子膜的弹性反比其聚合前的来得低。据此首次提出了单分子膜的二维橡胶态的概念。3 .聚合物的微制造。纳米科学在现代高技术领域中的巨大应用前景，正在把众多不同的学科紧紧交叉在一起。其中亚微米和纳米级的微制造技术和聚合物材料的结合有望在高分子科学领域中开辟出一片新的增长点。本课题是应用软刻蚀中的微接触印刷、微模塑等技术来探索全范得华力干型仿生粘合原理、纳米颗粒的相互作用和亚微米量级的微聚合反应器在高分子科学中的应用。本实验室还对插层聚合制备纳米复合材料，C60 LB膜、热固性树脂的固化以

9、及高分子物理教学有不少研究。出版物有高聚物的力学性能（中国科大出版社，19不）；高分子物理实验，（中 国科大出版社，2002）;高聚物的结构与性能（科学出版社，第二版，1995）和译著热塑性塑料的性能和设计（科学出版社，1986）等。>>返回页首 涂层辐射固化实验室学术带头人：施文芳教授（博士）（博士生导师）本实验室曾先后承担了国家自然科学基金面上和重点基金项目、教育部博士点基金项目、 中科院七五”和 八五”攻关项目、中科院 创新工程”项目、科技部国家重点基础研究发展规划（973项目）以及与企业的合作研究和开发项目。同时开展了与德国 BASF公司、日本三菱化学公司和芬兰NESTE公

10、司等的国际合作研究项目（经费资助）。这些项目涉及高分子合成化学，新型高分子材料的制备， 如：树枝状/超支化聚合物、 光敏聚合物、有机/无机杂化材料以及它们的表征、 结构与性能等；研究它们在光固粉末涂料、无卤阻燃涂层、光固水性涂料和光学材料中的应用。本实验室已成功制备了多种树枝状/超支化聚合物，如超支化聚（胺 -酯）、树枝状聚（醴-酯）、超支化聚氨酯、超支化聚酯等等，而且进行改性，制备双键端基的辐射可固化超支化聚合物，它们具有低粘度、高活性以及固化膜绝缘性好，收缩率小和粘附性好等优良性能。研究它们在光固粉末涂料、无卤阻燃涂层、光固水性涂料和光学材料中的应用，已经取得了较好的结果，可望进行某些产品

11、的工业化生产。负责人施文芳教授曾于1994年在瑞典进修时获准国际专利一项。本实验室长期以来（1982）从事涂层辐射（UV/EB ）固化的研究与应用。辐射固化技术在国际上 被称为绿色科技”，它应用于木材、塑料、 金属、光学纤维等各种基材，以及粘结材料，如层压、 密封、压敏材料以及电子器件粘接等，还用于复合材料、印刷技术、立体模型制备、信息贮存材 料等。实验室合成和改性 UV/EB可固化的预聚物和功能性单体，为工业化生产提供实验室数据。本实验室承担了科技部国家重点基础研究发展规划（973项目）子课题之一 辐射可固化磷氮类无卤阻燃涂料及其阻燃机理研究无卤辐射固化的阻燃剂燃烧时在基材表面形成一个膨胀碳

12、层，具有低导热系数及优良的隔绝性能，使得燃烧得到有效的阻止。目前已合成了若干个高效无卤阻燃剂，可应用于辐射固化涂层。实验室获中国科学院院级鉴定成果1项；在国内外重要杂志杂志上发表120多篇学术论文，大多数被SCI和EI收录；申请了国家知识产权局专利4项（均被受理）。>>返回页首 高分子材料工程实验室学术带头人：瞿保钧教授（博士）（博士生导师）本实验室曾先后承担多项国家自然科学基金项目、中科院七五”和 八五”攻关项目、中科院 创新工程”项目、科技部国家重点基础研究发展规划（973项目）以及与企业的合作研究和开发项目。这些项目包括紫外光交联聚烯烧新材料和光交联电缆新技术、无卤阻燃聚烯燃

13、新材料和阻燃新技术、和聚烯燃/橡胶共混型热塑弹性体动态光交联新材料和新技术的研究。涉及新型高分 子材料的制备、表征、结构与性能等；其研究目标是研制高分子新材料，开拓新技术新工艺，最 终实现产业化。近几年来获得的主要成果有：紫外光交联聚乙烯电缆新技术”项目是一项具有我国自主知识产权和国际领先水平的技术创新成果，不仅在聚烯烧光交联的机理、结构和性能等基础研究上有创新，而且在工业应用上有重大突破，研制了光交联电缆工业设备，开创了紫外光交联电缆新工艺，成功地试制了电力电缆和控制电缆新产品，实现了产业化。中国科学院、铁道部的科学技术成果联合鉴定会给予了高度评价：紫外光辐照交联聚乙烯绝缘电缆生产新技术为交

14、联电缆生产开拓了一条新途径，处于国际领先水平；研制的交联聚乙烯绝缘电力电缆和控制电缆新产品性能优异，可以投入批量生产本项目申请了二项发明专利专利，现已授权，正在推广应用。 作为科技部国家重点基础研究发展规划（ 973项目）子课题之一 纳米氢氧化镁无卤阻燃聚烯烧复合材料的研究”，重点解决聚合物材料的低烟低毒无卤阻燃的科学问题，发展有利于环境和 安全的洁净化火灾防治的阻燃新技术，为实际应用提供理论和应用提供科学依据，重点研究纳米级氢氧化镁阻燃聚合物复合材料及其与膨胀型磷氮类和膨胀石墨无卤阻燃剂的协同机制。研究目标是采用价廉易得的原材料，合成针状和薄片状的纳米级氢氧化镁，经表面处理后单独或与有机硅、

15、磷氮类无卤阻燃剂复配，应用于聚烯烧，制备成一种具有优异的阻燃性能和力学性能以及优 良的性能价格比、对环境友好的、易于成型加工的纳米增强型无卤阻燃高分子复合材料。本实验室在国内外杂志上发表150多篇论文，极大多数被 SCI和EI收录；主要获奖成果和专利有1.聚乙烯光引发交联的机理及其结构性能研究”获1999年度安徽省自然科学奖二等奖；2.紫外光辐照交联电缆新技术”获国家知识产权局第九届（2000年）中国专利新技术新产品博览会金奖和特别金奖；3.紫外光辐照交联聚乙烯电力电缆和控制电缆新技术和新产品”获得中国科学院和铁道部院部级鉴定成果；4.生产电缆用紫外光交联设备”和光交联聚烯煌绝缘电力电缆的生产

16、方法及其专用设备”获中国专利授权；5.工种低烟无卤阻燃电缆料的制备方法”和针状或薄片状纳米级氢氧化镁及其制备方法”已申请国家专利。>>返回页首聚合物光子材料和光子学实验室学术带头人：张其锦教授（博士）（博士生导师）本实验室在含稀土高分子研究工作的基础上，进行高分子材料和物理光学二个学科的交叉，研究折射率分别为阶跃型和梯度型的稀土掺杂聚合物光纤的制备过程及其性质。已获得了成果主要体现在：1.将稀土的发光性质与聚合物光纤的光波导性质相结合，提出了进行稀土掺杂的阶跃型和 梯度型聚合物光纤的研制和性质研究，完成了较掺杂阶跃型聚合物光纤的制备，并观察到该光纤放大的自发辐射性质；2.在实验上确

17、定了聚合物光纤预制棒梯度折射率分布的基础，从理论上提出了独特的用于描述光纤预制棒材料的梯度折射率形成过程的方法，系统地研究了界面凝胶聚合反应对梯度折射率形成的各种影响因素；3.采用非偏光代替偏振光作为写入光源，完成了偶氮聚合物液晶的三维可控光致取向，将介晶基元的取向变化由二维平面空间扩展至三维立体空 间。该实验结果被先进材料（Advanced Materials）用为封面材料进行了介绍，突出表明该工作结果的新颖性。各项研究工作成果已发表论文70余篇，被SCI、EI收录的论文达50篇以上。研究工作主要集中在信息传输光纤中有源聚合物光纤和信息光存储中偶氮聚合物液晶材料的研究。由于研究工作的探索性质

18、和多学科交叉性质，研究内容始终处于科学研究前沿，研究工作进展较快。研究工作始终得到国家自然科学基金等各种研究基金的经费资助，同时也为在上述科学研究前沿领域中对未知领域的新探索奠定了基础。>>返回页首 高分子电学性能实验室学术带头人：张兴元教授（博士）（博士生导师）本实验室先后承担过国家自然科学基金项目、国家科委攻关项目、 与日本、俄罗斯和香港合作项目以及企业委托开发项目的研究共十余项。这些项目涉及的研究方向主要有聚酯局域态本质与结构的关系、铁电聚合物非晶介电弛豫、铁电陶瓷 /VDF-TrFE复合物极化分布、非线性介电性质、 电离辐射研究高分子驻极体局域能级全谱的结构效应、高能辐射铁

19、电性聚合物的局域态分布与电性质、超薄铁电性聚合物功能膜与信息传递、水性系列PU树脂的功能性等。本实验室在高分子物理化学、辐射化学与物理、高分子材料科学，尤其在高分子驻极体的热激电流研究和电离辐射对高分子材料结构、性能影响，VDF/TrFE铁电共聚物介电物理的结构效应等领域研究已有相当积累并取得诸多成果，在国内外多种学术刊物上发表研究论文120多篇，其中半数以上被 SCI、EI收录。在基础理论研究方面，获得的主要研究成果有：1.通过Co-60 丫辐照、电子束等高能辐射方法，结合结构分析手段，利用光、热释电技术，建立了高聚物局域态与结构间的对应关系，并提出其相应的陷阱模型；2.发现丫辐照、取向、热

20、结晶系列PETP TSC谱中的。峰并阐明其本质是由深 陷阱中受陷载流子的受热激发所引起；3.发现铁电共聚物介电频率谱中的非晶弛豫峰，并由此确证此类共聚物的非晶介电弛豫。确认其偶极弛豫由Arrhenius型的结晶弛豫和 WLF型的非晶弛豫两部分贡献；4.建立了用介电弛豫法测 Tg的方法，可消除 Tg测试中动力学因素的干扰； 5.发现铁电共聚物在不同温度下的相态（铁电相、顺电相、熔融相）中其偶极弛豫具有同样类 型的基元过程；6.研究了 SBT、BSBT型压电陶瓷的极化与压电、热电性质。本实验室还通过长期对 PP、PET、PVDF等驻极体的深入研究，尤其在 a 、b PP驻极体方 面的独特发现与见解

21、， 使丙纤驻极体过滤嘴产品得到了开发。一般的丙纤过滤嘴因成本较低，已广泛应用于卷烟工业， 但其过滤效果没有醋纤的好，只能用于低档香烟。如果将丙纤做成驻极体，那么其过滤效果将达到或超过醋纤的水平。这样丙纤驻极体过滤嘴既可保留成本低廉的优点，又具有相当于醋纤的过滤效果。这类驻极体材料不仅可用于烟草行业，还可用作气体过滤材料从而净化空气。本实验室在其它应用产品的开发研究中所研制成功的有系列功能性水性PU树脂，其中水性 PU木器漆、水T有机硅 pu纺织涂层用树脂、水性有机硅pu弹性涂料用树脂、水性 pu粘合剂及聚氨酯泡沫材料、pu粘合剂系列产品等已达到（某些产品或指标甚至已超过）国外同类产品的 技术水

22、平。另外，本实验室研制的双路数据采集与温度控制系统，可用于多种仪器、 仪表联机的自动数据采集和恒温、 线性控温等过程， 在化学合成、材料物理性能测试以及化学与物理分析等 实验室的各种温度自动控制方面都有广泛的应用，很适合中小科技型企业投资生产与推广。本实验室独特的科研手段和设备在于拥有先进的微机联控热刺激电流检测装置，可利用微电流检测技术对样品、产品进行质量检测和跟踪，还可利用此类装置进行有关材料方面的应用基础理论 及产品开发研究。>>返回页首 高分子辐射化学实验室及科大创新辐化分公司学术带头人：张志成教授（博士）（博士生导师）高分子辐射化学实验室始建于1958年，是目前我国高校中

23、唯一保留辐射化学研究方向的研究单位；同时她是国内辐射化学界唯一集教学、科研、应用开发于一体，也是目前我国辐照技术应用最成功的单位之一。辐射化学是以射线能量（a、b、g、x射线及紫外光等）作为化学反应推动力，引发化学反应，并加以研究。该室主要研究课题包括：用电离辐射技术研究乳液聚合理论及复合材料开发；辐射法制备无机纳米材料及复合材料研究；医用高分子材料研究与开发（医用水凝胶合成、抗菌性人造皮肤、人工渗析膜材料， 人造骨及其它功能高分子材料）；无卤阻燃剂及阻燃高分子材料。自96年以来，在国内外重要学术期刊上发表学术论文150余篇，其中SCI、EI收录论文逾百篇。并与国外多家研究机构进行了广泛的学术

24、 合作和交流。科大创新辐化分公司是我国开发辐照技术最为成功的单位之一。KG系列印染助剂问世于八十年代中期，是采用电离辐射高技术研制成功的一类新型印染助剂。目前，该公司的KG系列产品已发展到两大类七个品种。属于粘合剂类（国家专利号为 86108672）的有 KG-101A、101B、102 和103;属于增稠剂类（国家专利号为88104060 ）的有KG-201、KG-202、和KG-401。已形成年产印染助剂5000吨的规模。另外，科创美系列环保乳胶漆也已形成规模，年产1万吨的生产车间2003年内竣工。在技术上以辐射化学教研室为依托的科大创新辐化分公司是科大创新的骨干企业。>>返回

25、页首 高分子合成与新材料实验室学术带头人：白如科教授（博士）（博士生导师）本实验室主要进行两个方面的研究工作，一方面是新的聚合反应和方法的研究，例如活性自由基聚合反应等；另一方面是高分子新材料设计与合成，例如分子量可控两亲性嵌段、两亲性星形、两亲性H形聚合物和盘状液晶高分子。由这些聚合物或有机化合物，通过超分子自组装可以形 成纳米结构的高分子材料，或光电功能材料等。主要研究方向：1.活性自由基聚合反应。目前集中在原子转移聚合、可逆加成裂解转移聚合及高能射线引发活性自由基聚合。2.盘状液晶的分子设计与合成。设计合成新型的盘状分子，例如蔻类分子，通过超分子自组装，形成新型一维光导电材料。3.纳米高

26、分子材料的结构设计与制备。利用两亲性嵌段及两亲性星形聚合物通过超分子自组装，形成纳米结构高分子材料，例如纳米管、有序排列的纳米多孔膜等。4.天然聚合物改性研究。主要是天然多糖，例如甲壳素通过化学修饰作为生物医用材料。本实验室完成了安徽省自然科学基金项目一项，燃料电池中的新型聚合物电解质研究。在研国家自然科学基金项目两项，以碟形柱状相为基础的光电导材料和厂射线辐照引发活性自由基聚合研究。在活性自由基聚合反应方面取得了重要进展，首次实现了 丫-射线辐照条件下的活性聚合。在盘状液晶方面合成了结构新颖的含咔嘎基三叶草形盘状分子。在国内外刊物共发表学术论文50多篇，其中一半多为 SCI和EI所收录>

27、;>返回页首高分子凝聚态物理实验室学术带头人：梁好均教授（博士）（博士生导师）本实验室研究主要集中在两个方向：6 采用计算机模拟和理论计算相结合的方法研究高分子物理和分子生物学中的基础性问题。采用的研究手段包括：Monte Carlo模拟；分子动力学模拟；动态密度函理论；自恰场理论等。目前研究的兴趣集中在：嵌段、星型和带有特殊相互作用基团的高聚物在本体、溶液和受限态下的自组装行为；单链、杂链高分子和生物大分子（如蛋白质）的相转变、折叠 的研究；生物大分子和药物大分子的设计。7 以上述生物大分子和药物分子设计为基础，以天然植物药物分子为母核的药物合成。 本实验室曾承担攀登计划、国家自然科学

28、基金、 中国科学院和英国皇家学会合作项目和高分子化学和物理国家重点实验室项目多项。发表文章40多篇，其中SCI文章30余篇。>>返回页首 应用高分子实验室学术带头人：吴承佩教授本实验室主要从事高分子化学与物理、高分子材料的教学和科学研究，主要研究方向有开环及活性聚合、水溶性聚合物和高分子水凝胶制备与性能、高分子信息材料及高分子金属络合物导电及光学特性、合成聚合物乳液的制备和应用等。本实验室目前正在进行的研究项目有：双亲性光响应高分子；聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备及性能；光存储聚合物材料； 含稀土聚合物亚微米粒子的制备和性能；若干高分子助剂的应用及改性等。在进行各项基础理论和应用开

29、发研究中，本实验室获得了国家发明专利二项、省部委级科技进步二等奖二项、中国科学院科技进步三等奖一项等重要成果。在国内外中英文刊物上发表学术论文共35篇，其中有半数被 SCI、EI收录。上述专利及其他研究成果中有三项在若干生产厂家推广应 用，获得显著的社会效益和经济效益。>>返回页首医用、生物组织工程材料实验室学术带头人：方月娥教授（博士生导师）本实验室先后承担了三项国家自然科学基金面上基金项目、安徽省"九五""十五"科技攻关基金项目和科技攻关产业化基金项目、三项安徽省科技重点基金项目、安徽省自然科学基金项目、企业科技合作项目。研究方向：主要有

30、医用、生物组织工程材料；环境友好材料；原位插层纳米复合材料。特点：采用高分子合成化学、高分子反应化学、高分子辐射化学和仿生化学的基本理论和研究方法，通过分子设计模拟生物组织的结构和功能；采用绿色化学技术，研究绿色新型功能性高分子材料，即选取绿色原料，绿色能源（高能辐射源、低温等离子体装置、微波辐射加热反应炉），产品为环境友好材料。取得的主要成果：1 .研究了多种体系的辐射接枝动力学过程和壳聚糖的辐射降解过程，创新性地建立了接枝和降解动力学方程，对高分子反应化学具有重要意义。（在SCI、EI检索的国际期刊发表了多篇研究论文）。2 .医用防粘连膜采用辐射技术研制了高纯度的水凝胶医用膜，模拟了生物组织