当前位置: best365网页版登录 > 科学研究 > 科研动态 > 正文

江学良教授团队在聚碳酸亚丙酯耐热材料的开发领域取得重要进展

【 发布日期:2022-08-09 | 点击:


(通讯员 游峰 张兆阳)当前,合成高分子材料已广泛应用到人类生产和生活的各个方面,成为工业、农业、生命、医疗、国防和科技发展不可或缺的材料。然而高分子材料通常难以降解,导致“白色污染”成为亟需解决的全球难题。因此,设计和制备生物可降解高分子材料成为化学、材料科学研究与开发的热点,其中二氧化碳和环氧丙烷聚合而成的聚碳酸亚丙酯(polypropylene carbonate)(PPC),具有资源节约、生物相容和生物可降解等优点,近年来备受人们关注。值得注意的是,PPC中CO2的固定率高达40%,可减轻因CO2过量造成的“温室效应”,而且不以石化资源为原料,完全降解后生成CO2和水回到自然界循环。尽管PPC具有以上优势,但PPC耐热性能较差,其玻璃化温度(Tg)通常低于25 ˚C,限制了其商业化应用。

在高分子材料耐热改性方面,填充无机填料限制高分子基体分子链运动是一种有效的方法。江学良教授课题组首次将羧甲基纤维素钠(CMC-Na)用于六角氮化硼(h-BN)的剥离和功能化,通过剥离后氮化硼纳米片(BNNS)层与层之间的“夹板效应”来限制PPC分子链段运动的方法,所制备的PPC/CMC-BNNS复合材料不仅具有优异的耐热性,而且具有更好的导热性和热稳定性。当BNNS填充量为10wt%时,可使PPC复合材料的玻璃化温度提升至39.19˚C,极大提高了PPC耐热应用范围。这项工作为可生物降解聚合物的二维材料剥离和耐热改性提供了一条新途径。

相关成果在化工领域顶级刊物《Chemical Engineering Journal》上发表,课题组2020级硕士研究生张兆阳为论文第一作者,通讯作者为材料科学与工程学院游峰副教授和江学良教授。《Chemical Engineering Journal》是工程技术与化学化工领域最有影响力的三大顶级刊物之一,其主要目的是及时快速地报道工程领域化学反应工程、环境化学工程及材料合成应用等方面重要的科学研究成果和创新技术。《Chemical Engineering Journal》现为中科院分区工程技术/化学/环境类1区Top期刊,2022年期刊最新影响因子为16.744。

江学良教授课题组自成立以来,一直聚焦高分子材料的功能化改性,重点开展隔音降噪、耐热及电介质高分子复合材料三个方向研究。2022年迄今,课题组已在国际权威期刊PNAS、Chemical Engineering Journal、Nano Research、Composities Part B,AppliedClay Science等发表了研究论文近10篇,其中影响因子超10的论文有4篇。(审稿人王涛)

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138247