高分子功能助剂及应用

    高分子改性关键材料如各种功能助剂的发展水平，在一定程度上代表着高分子材料工业的水平。本课题组在某些高分子改性关键材料的制备及作用机理的理解上开展了初步工作。该方向的研究工作主要包括：

1. 基于功能石墨烯的高分子增容剂及其它改性剂

石墨烯自身优异的增强、导电、导热、抗菌及阻隔等性能，使得它本身就是多功能的高分子改性剂。我们利用氧化石墨烯双亲性的特点，经过修饰，将其发展成一类具有增强作用的增容剂，有望克服传统嵌段共聚物增容剂制备复杂、降价体系强度等问题。同时，我们还尝试将氧化石墨烯与其它功能分子或基团结合，构建抗老化、补强等功能的改性剂，表现出较好效果。

(ACS Nano 2011, 5, 5920; J Mater Chem 2012, 22, 14997; RSC Adv 2013, 3, 7987)

2. 基于稀土化合物及天然资源的多功能助剂设计与制备

稀土化合物是一类具有独特物理、化学特性的物质。我们利用稀土元素配位能力强等特点，将特定功能的结构基团通过配位作用引入同一分子，有望实现高分子添加剂的多功能化，并提高助剂的耐迁移、耐抽提等特性。此外，我们还期望利用天然资源，如植物提取物等开发新型高分子功能助剂。

(J Appl Polym Sci 2010, 117, 250; Carbon 2011, 49, 1502; J Appl Polym Sci  2013, 130, 1399)

3. 助剂在熔融加工过程中的结构演化及作用机理

对于热塑性高分子材料，各种助剂均是经过熔融加工分散于高分子基体。助剂在高分子熔体中的分散行为及形成的超分子组装体的结构与其应用效果密切相关。对于大多数助剂而言，其在高分子熔体中的聚集结构与其加入基体前的“初始”结构并不相同。因此，我们希望通过深入研究各种功能助剂在熔融加工过程中分散、自组装行为的物理机制，理解组装结构与功效发挥之间的可能关系，获得助剂作用机理的新知识。我们的工作主要集中于(1) 成核剂在熔融加工过程中的结构演化与作用机理；(2) 结晶高分子熔体中不同成核剂与剪切诱导结晶前驱体稳定性之间的关系；(3) 防雾滴剂、增塑剂等在薄膜中的扩散行为及失效机理；(4) 各种常用助剂在聚丙烯及工程塑料加工及应用中的分散及迁移行为等。

(Polymer 2016, 93, 123; Phys Chem Chem Phys 2016, 18, 8926).