[00124608]有机—无机杂化材料的结构、性能与制备技术

本项目是针对有机—无机杂化材料领域的前沿性科学问题以及技术问题展开研究的。项目包含“微纳米高分子杂化材料的制备、结构与性能”基础理论研究和“有机纳米累托石及其聚合物基纳米复合材料的制备与应用”技术研究两个内容。该项目以理论研究为主,同时对有机—无机杂化材料的制备技术等进行了研究,其总体研究内容和技术处于国际先进水平,部分研究内容达到国际领先水平。项目的主要创新有： （1）揭示了无机材料结构与有机—无机高分子杂化材料形貌、性能的关系。 （2）提出通过合适的有机改性方法获得表面性能良好的有机累托石,阐明了累托石有机表面性能与其在高分子杂化材料中的分散、解离关系;揭示了粘土结构对杂化材料各性能的影响,为综合利用我国天然矿物、提升其附加价值提供思路。 （3）设计合成了分子内有机—无机杂化树脂,阐明了分子内有机—无机杂化材料结构、性能与其杂化树脂性能的关系,发现有机—无机分子内杂化树脂可在大幅度提高杂化材料热稳定性的同时保持其杂化高分子材料较好的工艺性和综合力学性能。 （4）揭示了有机粘土在杂化材料中的解离规律、程度、长径比与其表面性能、杂化材料力学性能的关系,建立了粘土改性杂化材料体系的微观力学模型,揭示了无机材料结构与杂化材料结构与性能之间的关系,为进一步研究设计高性能杂化材料奠定理论基础。 （5）根据无机材料的表面特性,设计合成了新型偶联剂,阐明了偶联剂结构与杂化材料体系形貌和界面粘接性之间的关系。 （6）发明了有机累托石/聚氨酯、有机累托石/聚丙烯、有机累托石/聚丙烯—聚烯烃弹性体纳米复合材料的制备技术,获得力学性能、热性能优异、环境友好的系列热塑性纳米复合材料。 （7）提出采用反气相色谱法、分子模拟的方法分析无机材料、高分子材料的表面性能,建立杂化材料各组分表面非极性色散能、极性酸碱相互作用与杂化材料形貌、界面相互作用、性能之间的关系,为设计研究分散性能和界面粘接性能良好的杂化材料提供依据,并为探讨有机—无机材料的界面相互作用提供新思路。 项目总计发表115篇学术论文,被SCI收录42篇,EI收录68篇,他引433篇次,SCI他引120篇次,申请发明专利14项,获得授权发明专利6项,公开8项;项目研究的新型有机累托石已经在高性能涂料的改性上获得应用,所产生的纳米复合材料的制备技术成果应用在不同类型的塑料制件上。