科技创新,成果共享——研究院科研团队研究进展与合作
发布日期:2025-03-25 11:30:25

导语

研究院紧紧围绕建设“绿色石化、前景汽车”主导产业的发展需求,结合第一批科研团队验收与新项目路演活动,拓展引进符合平湖产业特色的9个科研团队。

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近期,我院结合团队中期考核情况,召开了中期汇报与交流会议。本期专刊旨在展示我们科研团队近期的创新成果与研究进展,同时搭建一个与行业、企业沟通与合作的平台。我们希望以此展示团队的技术优势与研究方向,鼓励团队不断突破自我,在推动科研成果转化与应用中加强与企业的产学研合作。

未来,我们将继续深化科研合作,推动更多前沿技术的研发,期望与行业合作伙伴共同迎接更多科技挑战与机遇。

团队介绍

团队1:超支化聚合物合成与应用团队

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研究方向:功能性超支化聚合物的设计、合成与应用研究。针对各类实际应用需求,以超支化聚乙烯为结构基础,设计合成各类功能性超支化聚合物,研究其合成、结构调控及表征方法,针对实际应用需求揭示其各类构效关系,发挥其结构性能优势,促进其在导热胶粘剂、功能涂层、聚合物高性能化、功能化改性及高值循环利用等领域的工程化应用。

代表性成果:功能纳米填料“个性化”制备及其分散技术:针对聚合物改性应用需求,结合聚合物基体的实际特点,设计合成特定结构组成的超支化聚合物,基于非共价CH-π作用原理,促进功能纳米填料高效制备及表面功能化修饰,使其在聚合物基体中实现均匀分散,并形成强界面相互作用,可获得具有优异导热、导电、介电、阻燃等功能的聚合物复合材料,具有普适性强等优势。相关技术在多功能导热胶粘剂、高稳固电热涂层等领域具有广阔应用前景。

合作需求/案例:

1、电子封装所需的多功能导热胶粘剂。

2、聚合物基介电复合材料(低介电、储能等)。

3、高分子材料高值循环利用。

4、高端润滑油改性技术。

5、功能涂层制备与应用。

团队核心成员:徐立新教授、叶会见副教授、严维力博士。

联系方式:徐立新教授,邮箱:gcsxlx@zjut.edu.cn

团队2:先进聚合物材料团队

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研究方向:基于多级结构的精准构筑机理和方法,研究开发高分子材料全生命周期的绿色化和高性能化关键技术。

科研项目进展:团队围绕《木质素基高分子材料的高值化利用》项目,针对目前非生物降解性高吸水性树脂的大量使用可能带来的环境污染问题,提出以造纸行业副产物作为结构中心,取代传统高吸水性树脂高聚物骨架结构,以多种改性天然高分子作为内交联剂与表面交联剂形成互穿聚合物网络结构,构建全新的高吸水性交联网络,制备一种全生物基可降解高吸水性树脂,利用不同天然高分子单元间的界面互穿、功能复合及协同效应,提升高吸水性树脂的吸水、保水性能、生物降解性能和抗菌活性,开发全新意义上的全生物基高吸水性树脂。

合作需求/案例:

1、高吸水性树脂可广泛适用于卫生用品、护肤化妆品等领域。

2、高分子材料全生命周期的绿色化产品。

团队核心成员:王旭教授、陈思教授、费俊豪博士

联系方式:费俊豪博士,邮箱:1741730973@qq.com

团队3:轻质高强材料团队

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研究方向:合物加工改性、超临界二氧化碳微孔发泡材料、纳米复合材料、超润滑、抗菌、智能响应等功能涂层材料等领域研究。

科研项目进展:团队围绕《聚合物超临界流体关键技术及产业化应用研究》项目,采用超临界二氧化碳绿色发泡技术,制备热塑性弹性体(TPU、PEBAX)的轻量化发泡材料,发泡过程清洁环保、密度可调节范围宽泛,泡体的泡孔均匀细小。着重生产研发具有储能、减震、高弹性的热塑性聚氨酯发泡材料。针对运动器材、高端跑鞋、体育健身设施、冷链物流、民用保温、箱包等领域的不同需求,开发系列轻量化、高性能、环保材料,并为终端客户提供轻量化材料技术解决方案。

合作需求/案例:

1、功能高分子水凝胶、抗菌表界面。

2、功能纳米复合材料的结构设计、构建及应用。

3、高分子轻量化发泡材料的成型理论、成型技术及功能应用。

4、高分子新型成型加工技术,高分子微纳成型技术(紫外光固化)。

团队核心成员:杨晋涛教授、况太荣教授、陈枫副教授、刘通副教授、费炎培博士

联系方式:杨晋涛教授,邮箱:yangjt@zjut.edu.cn

团队4:安全水系电池材料团队

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研究方向:新型能源存储与转换材料与器件;二维纳米材料的可控合成与功能研究;水处理。

科研项目进展:团队承担《宽温域水系电池关键电极材料研发与应用研究》的科研项目,围绕多孔碳基电极材料制备、电催化性能及宽温域水系电池性能研究开展系列工作,目前进展顺利,并取得系列创新成果,发表在Adv. Sci.、Chinese Journal of Structural Chemistry等国际高水平期刊上,并申请发明专利2项。

合作需求/案例:

1、开发新型电极材料(如MXene基/碳基/过渡金属复合材料)和低成本电解液体系,解决电池在极端温度(-30℃~60℃)下的循环寿命问题,同时探索柔性电池结构设计以适配可穿戴设备需求。

2、通过设计非贵金属催化剂和自支撑电极结构,可降低制氢成本并提升效率。进一步可研发与风电/光伏耦合的智能电解水装置,推动绿氢规模化生产。

3、团队在材料可控合成(如化学气相沉积法)的基础上,可拓展二维材料在超级电容器、锂/钠离子电池中的高比容量电极应用。

团队核心成员:曹澥宏教授、刘文贤副教授、毋芳芳副教授

联系方式:刘文贤副教授,邮箱:liuwx@zjut.edu.cn

团队5:功能复合材料团队

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研究方向:聚合物基复合材料、阻尼材料、功能涂层、电致变色材料及器件、锂离子电池、超级电容器等。

科研项目进展:团队围绕《减振降噪阻尼材料关键技术开发及产业化》项目,采用多组分纳米改性技术,设计制备了具有“多重约束阻尼型结构”的新型阻尼材料,实现了高阻尼减振材料在宽温域范围内阻尼峰位置的可调控(20 oC时复合损耗因数高达1.285;有效阻尼温域范围-60~120 oC);开发了复配型阻燃体系,探讨多相多组分体系表界面作用对阻燃性能的影响,达到高效协同阳燃(阻燃等级为V-0,极限氧指数为30.4%):利用多层共挤复合技术,得到宽温域高阻尼的梯度型减振材料,开发出适用于不用应用场所的高性能阻尼产品。该项目前期已授权发明专利5件,申请发明专利2件。

合作需求/案例:

案例1:水性阻尼涂料项目

水性阻尼涂料是以合成树脂乳液为成膜物质,加入功能性填料、助剂,经特殊配方设计而成的浆状减振降噪材料,具有施工方便、阻尼系数高等特点。适用温度范围宽(高阻尼温域范围达100 oC以上),最佳阻尼温度可调;减振效果优异(在50~300Hz频率范围内,振动完全消除,减振效果接近100%);阻燃隔热显著(采用无卤阻燃剂,煅烧后膨胀隔热效果显著)。

案例2:高边缘、高泳透力阴极电泳涂料

阴极电泳涂料在汽车涂装中因具备高泳透力和高边缘保护能力,成为车身防腐和涂装均匀性的关键技术。团队通过树脂合成、工艺优化及结构设计,攻克水性阴极电泳涂料的金属锐边防腐难题,打破德国巴斯夫的垄断,实现该涂层产品和工艺的国产化替代;168小时中性盐雾下刀片锈点≤8个(国际标准15个),已申请发明专利3件。

案例3:高性能柔性导热界面材料

导热界面材料通过填充发热器件与散热器间的微观空隙,显著提升散热效率,是大功率电子设备、超级计算机、新能源汽车等领域热管理系统的关键材料。团队以水性聚氨酯/硅橡胶为基体,经工艺设计,通过与石墨烯、碳纤维等高导热填料或相变材料复合,开发了系列不同的导热界面材料(导热硅脂、导热垫片、导热薄膜、相变导热材料),在电子通讯、新能源汽车、航空航天领域具有广泛应用。根据标准ASTM D5470测试,导热系数在3~12W/(m·K) 可调;击穿强度 ≥ 5kV/mm;界面结合性能优异,具备较好的柔性。

案例4:特种环氧树脂的微通道连续流生产工艺

高环氧值的耐高温特种环氧树脂是国防军工高分子材料领域的主要品种之一,具有非常重要的应用场景。团队开发了基于微通道技术的特种环氧树脂合成工艺,利用微通道反应器的本质安全特性有效解决了环氧化反应的高危问题,双氧水原料的使用浓度相比釜式大大降低,提高了原料的储存和使用安全性,同时微通道反应器的高效传热传质能力保证生产过程平稳运行,自动化运转保障了产品性能指标的稳定性,目前已在合作单位车间建立了微通道合成工艺的生产线,实现了特种环氧树脂产品的规模生产,年生产能力达到100吨。

团队核心成员:张诚教授、吕晓静副教授、刘军磊副教授

联系方式:吕晓静副教授,邮箱:doctorlv@zjut.edu.cn

团队6:光电功能材料团队

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研究方向:光电功能材料;高分子材料;高性能功能材料;纳米材料。

科研项目进展:团队围绕《可溶性聚合物电致变色材料及其柔性显示器件》项目,利用不同的给体-受体结构,引入增溶性侧链、设计合成出多种不同颜色的可溶性电致变色聚合物以及水溶性电致变色聚合物(ECP),可实现溶液加工成膜,颜色可在透明——三原色之间可逆变化,并通过共混或叠层调色技术,调配出各种颜色(包括黑色)的电致变色薄膜。可溶性ECP材料可实现旋涂、喷涂、喷墨打印、卷对卷等溶液加工方式;利用结构设计和光交联剂可实现高精度图案化显示;此外,还开发出高稳定性(循环稳定性大于10万次)、一体化(EC层、电解质层、离子存储层三合一)的ECP材料。并组装成遮光板用于手机、无人机等摄像头前端。该项目前期已授权发明专利30余件,项目执行期内申请发明专利3件。

合作需求/案例:

案例1:电致变色防眩后视镜

自动防眩后视镜作为汽车安全系统的重要部分,安装目的是为了最大程度地减少夜间行驶时,本车跟随车辆前灯所产生的,让驾驶员眼睛眩目的危险。随着全球商用车的爆发式增长,电致变色汽车后视镜前景广阔。调节幅度大(高反射率63%,低反射率8%);响应时间快(仅需1.5s达到防眩效果);耗电低(驱动电压≤1.2V,耗电极省);循环寿命长(循环稳定性达 100000 次以上)。

案例2:电致变色眼镜

电致变色智能眼镜采用电致变色技术和电子传感技术,镜片在感应到阳光变化时颜色会发生变化,从而改变透过率,广泛用于安全头盔护目镜、飞行员头盔、滑雪护目镜,具有防紫外线和调节眼镜舒适度等功能。调节幅度大(透明态高达 90%以上,透明-有色态对比度达 70%以上);响应时间快(变色均匀,响应时间为2s左右);耗电低(驱动电压≤1.0V,耗电量低);循环寿命长(循环稳定性达 10000 次以上)。

案例3:电致变色伪装器件

电致变色伪装技术作为一种动态自适应主动伪装技术已被用于军事伪装领域,在伪装服、伪装网等方面有着巨大的应用潜力。自主开发的黄绿可逆转变的图案化伪装器件能模拟多种自然环境,所使用的共轭聚合物在常见的溶剂中具有良好的溶解性,可以通过溶液加工的方式制备大面积均匀的薄膜。耗电低(驱动电压≤0.6V,耗电极省);伪装效果好(能在森林、荒漠、沙漠等多种条件实现伪装);响应速度快(变色均匀,响应时间为2秒左右);循环寿命长(循环稳定性达12000次以上)。

团队核心成员:欧阳密教授、吕晓静副教授、李维军副教授

联系方式:欧阳密教授,邮箱:ouyang@zjut.edu.cn

团队7:复合功能涂料团队

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研究方向:特种高分子树脂设计合成,防腐涂料的设计与开发,金属加工介质油。

科研项目进展:团队围绕市场新环境对功能性材料防护的新要求,系统的开发了诸如水性阻尼乳液、水性锈转化聚合物乳液、环氧/有机硅自分层树脂等。所开发的树脂产品具有简化施工工艺,赋予涂层功能特性等。为涂层提供了诸如阻尼抗震、防锈耐候、防污自清洁等功能。所开发系列产品已经完成初步工业化应用,部分产品性能已经达到甚至超过国外竞品。

合作需求/案例:

1、阻尼减震材料(汽车/船舶/高铁减震吸音应用)。

2、紧固件发黑剂。

3、彩钢瓦带锈金属漆。

4、自清洁装饰漆。

5、船舶返修用水性防锈漆等。

团队核心成员:李为立教授、赵正柏高工、杨帆高工。

联系方式:李为立教授,邮箱:liweili@just.edu.cn

团队8:碳基复合材料团队

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研究方向:柔性有机光电、纳米电磁功能复合材料、先进能源材料等。

科研项目进展:团队围绕《6G 通信智能高频电磁屏蔽材料研制与性能研究》项目,基于各种形式碳材料的快速导电机制和电磁干扰屏蔽性能,通过工艺参数和配方调整来控制材料耐温性、柔韧性、低反射、高吸收的设计途径改善碳纳米管复合膜多种性能、原位聚合法制备智能电磁屏蔽复合织物、熔融共混法制备聚合物基导电复合材料、PECVD法制备梯度功能性碳基复合材料,研制的高频电磁屏蔽材料可广泛应用于通讯、航空航天与军事、汽车电子、人工智能等领域场景。

合作需求/案例:

1、高频电磁屏蔽材料研制与性能研究。

2、新型碳材料及其复合材料的绿色化学制备与应用。

3、超高性能二次电池碳纳米复合电极材料。

团队核心成员:王静教授、赵景泰教授、郭家虎教授、田恐虎副教授

联系方式:王静教授,邮箱:412516366@qq.com

团队9:柔性电介质团队

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研究方向:聚合物介电材料(储能,脉冲电容,柔性器件),功能性高分子材料的应用和产业化化研究。

科研项目进展:团队围绕《用于高性能柔性储能电容器的聚合物纳米电介质》项目,致力于全有机高性能纳米电介质薄膜的研究,在纳米电介质界面构效关系、聚合物基电介质击穿机理等领域取得一定进展。通过简单浇铸法制备全有机介电薄膜。避免繁琐处理过程以及化学合成,使得规模化生产成为可能。通过本方法制备的全有机薄膜有望在储能薄膜电容领以及人造皮肤、可穿戴电子产品和可折叠显示器等小规模能量收集系统中得到广泛应用。

合作需求/案例:

柔性纳米电介质:电容器作为电子设备中的基础元件,在电子电力系统、混合动力汽车、能源存储和医疗设备等领域具有广泛的应用。柔性纳米电介质具有击穿强度高、低介电损耗、重量轻、易于加工等显著特点,在现代电子信息产业中起着重要作用。新型功能器件集成化、小型化和微型化成为发展趋势,提高纳米电介质的介电常数、击穿强度和储能密度等关键性能仍是当前国际前沿研究的重点,高性能纳米电介质仍是当前制约我国先进薄膜电容等器件制造的关键基础电子材料。可根据企业需求从分子水平调控薄膜电介质介电常数、击穿强度和储能密度等技术指标。期待和薄膜电容器生产企业或者相关高分子生产制备高新技术企业开展合作研究或共建研发中心。

团队核心成员:卢红伟副教授

联系方式:卢红伟副教授,邮箱:luhongwei@hdu.edu.cn

结语

通过本期专刊,不仅展示了团队在科研领域的最新成果和突破,也为未来的合作与交流铺设了桥梁。科研的每一次进步,都离不开团队成员的辛勤付出和各界企业的支持与合作。我们坚信,在全体成员的共同努力下,未来一定能迎来更多创新与成就!欢迎更多符合平湖市产业发展需求、成果转化在即的科研团队入驻研究院,我们将提供场地、经费等配套支持。

同时,我们真诚邀请各界企业与我们携手合作,探索更多科研项目的应用与转化机会。如果您对我们的研究方向或成果有兴趣,欢迎随时联系我们。我们期待与您一起,开启更多合作机会,共同推动科技的创新与发展!

联系方式:院企合作部李老师(18268490654,微信同号)

院企合作部陈老师(13757357502,微信同号)


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