《碳纳米管的表面修饰及其对聚合物的改性作用》

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项目主要研究内容、科学发现点、科学价值,同行引用及评价等(不超过1000汉字)碳纳米管在聚合物的增强、增韧、阻燃改性领域显示出诱人的应用前景。然而,由于碳纳米管与聚合物复合时极易团聚,对改性效果带来不利影响,因此,碳纳米管的表面修饰成为提高碳纳米管改性聚合物性能的关键。该项目在973计划和国家自然科学基金等多个课题资助下,在碳纳米管表面修饰新方法、碳纳米管阻燃聚合物机理、新型含磷氮膨胀型阻燃剂的合成等方面开展了系统的研究,取得的主要创新性成果包括:提出了采用阻燃剂或阻燃剂的前驱体对碳纳米管进行表面修饰的学术思想。解决了现有碳纳米管表面修饰技术存在的阻燃与增强相互对抗的缺点,实现了碳纳米管对聚合物的阻燃和增强双重改性作用。优化了多种碳纳米管的表面修饰方法。通过化学接枝、等离子体引发接枝、静电吸附等方法实现了碳纳米管的表面功能化,改善了碳纳米管在聚合物中的分散性,提高了碳纳米管对聚合物的改性效果。设计合成了多种集碳源、酸源、气源于一体的新型膨胀型阻燃剂并进行了结构表征,阐明了其对PBT、PS、ABS、PP等高分子材料的阻燃作用规律和阻燃机理。发表SCI收录论文43篇,影响因子合计136,被SCI-Expanded/CPCI-S/CSCD他引996次,其中SCI-Expanded他引838次。十篇代表性论文累计他引398次,其中SCI-Expanded他引350次。此外,在国外出版的学术专著中撰写专论2章,获得授权发明专利2项,培养博士研究生6人,硕士研究生3人。国内权威同行认为,这些成果丰富了聚合物纳米复合材料界面改性的方法,深化了纳米阻燃机理的认识,对碳纳米管在聚合物增强、阻燃领域的应用有显著的推动作用,是一项具有国际先进水平的理论成果。

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