团队成员：

     叶林 教授                       赵晓文 副研究员

团队简介：  

本研究团队主要从事工程塑料、生物医用高分子材料、水性及环境友好高分子材料、高分子共混复合材料合成、制备、加工改性、结构表征及应用开发工作。近年承担和完成了国家自然科学基金、博士点基金、“新世纪优秀人才支持计划”资助项目、国家863项目、留学回国人员基金、及多项省部级及企业横向合作项目等，在高性能高分子材料、纳米复合材料、聚合物凝胶及其3D打印技术、聚合物泡沫材料、聚合物老化及稳定化等方面开展了系统深入的基础研究和应用研究工作，在ACS Applied Materials & Interfaces, Polymer, Chemical Engineering Journal, Journal of Materials Chemistry B, Composites Science and Technology等国内外重要期刊上发表SCI收录论文150余篇，授权中国发明专利30余项；与企业密切合作，重视高分子材料制备中的工程问题和技术实现，部分研究成果已进行工业化试验及应用。

代表性成果：

1.取向自增强高分子材料设计与制备

研究发展高分子材料取向自增强加工装备及技术，通过对高分子材料加工流变特性的调控，应用取向自增强技术使材料内部大分子沿一定方向有序排列，充分发挥分子链本身共价键所决定的高强度，无需外加增强填料，获得轻质高强高分子材料及其泡沫材料。已成功应用该技术研制了聚乳酸骨螺钉等骨固定材料、高耐压聚乙烯管材、高强/耐老化/导热/导电聚甲醛、尼龙等材料。

2.高性能、功能型聚合物凝胶结构设计与3D打印制备

通过分子结构设计及交联技术研究，研究制备了污水处理用聚合物凝胶、生物医用聚合物凝胶、高吸水树脂等。其中采用3D打印技术制备的聚乙烯醇基纳米复合水凝胶人工软骨替代材料具有优异的生物力学及摩擦学性能、生物相容性及生物活性，在修复兔膝关节软骨缺损中具有良好的修复效果；所研制的高强聚乙烯醇粘接材料在医用敷料、血管封堵材料等领域显示较好的应用前景；聚乙烯醇固载微生物水凝胶处理废水技术已进行工业化应用试验；具有催化活性聚乙烯醇水凝胶通过对印染废水各组分的吸附作用及催化氧化作用，显著提高其污水处理效率。

3.聚合物/石墨烯纳米复合材料制备及应用

基于工业化石墨烯产品，采用功能偶联剂对其表面进行修饰，以聚丙烯、尼龙6、聚氨酯、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚乙烯醇、壳聚糖等为基体研究制备石墨烯纳米复合材料，建立高效简便的原位制备技术、熔体加工技术，发挥石墨烯-功能偶联剂协同效应，实现石墨烯在基体中的良好分散，大幅提升复合材料的力学强度、耐磨自润滑性、导电性、微生物负载量等，在机械制造、交通运输、污水处理、生物医用领域具有较好工业应用前景。

4.本征阻燃氨基塑料及泡沫材料结构设计与制备

通过分子设计、组成和结构设计、发泡/交联体系调控及原位制备方法的研究，探索氨基塑料及泡沫材料增强/增韧与疏水化新途径，获得了综合性能优良的氨基模塑料及集防火、隔热吸声、高强质轻性能于一体的本征阻燃氨基泡沫材料，并赋予其自清洁功能，解决其在实际应用中存在的性脆、力学强度低、耐水性差等问题，为其作为电子元器件、日用洁具、建筑保温隔热材料、轨道交通吸声隔音材料、包装减震材料等的应用奠定基础。

5.高性能聚氨酯弹性体及泡沫材料制备及应用

通过分子设计、组成和结构设计及发泡/交联体系调控，将耐热、阻燃结构基元引入聚氨酯分子中制备具有渐变耐热基元序列结构和增强结构的聚氨酯弹性体及泡沫材料，实现其组分/结构可控梯度变化；研究制备兼具聚氨酯弹性体高强高韧高阻尼特性及含氟聚合物卓越的耐候性、耐化学介质性、热稳定性等的含氟热塑性聚氨酯弹性体，在武器装备、国防军工、航空航天等领域具有较好应用前景；研究制备耐溶剂聚氨酯弹性体，具有优良的力学性能和耐溶剂性能，硬度可调，广泛用于制作印刷胶辊、造纸胶辊等制品。

6.高性能工程塑料结构设计与制备

通过结构、组分设计及加工工艺研究，研究开发热稳定、增强、增韧、耐磨自润滑、抗静电、阻燃、低成型收缩率等高性能聚甲醛、尼龙专用料，获得生产应用，取得较好经济效益，广泛用于汽车领域、家电领域、运动健身领域等。

7.高分子材料老化失效机理、寿命预测及稳定化研究

模拟尼龙、EPDM密封垫等高分子材料实际工况，研究其在热氧、光氧、应力、湿热等多环境因子作用下的老化行为及规律，揭示其老化分子机理，并确定影响其结构性能的典型环境因子，采用改进的Arrhenius方程、P-T-t三元数学模型及有限元数值模拟等方法建立其长期服役寿命预测方程，进而研究其耐老化稳定策略，通过构建多重网络结构、增强填料并用及反应性加工接枝稳定剂等方法延长其服役寿命。