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【技術(shù)背景】 細菌是感染疾病和食源性疾病中常見的病原體，特別是在醫(yī)療資源匱乏和公共衛(wèi)生相對差的地區(qū)，細菌感染己成為近年來主要的健康威脅之一。目前，針對細菌感染問題的主要處理方法是使用抗生素。但是，近年來由于抗生素的濫用，導致了全球范圍內(nèi)細菌耐藥性的增加以及耐藥菌感染的不斷加劇。因此，開發(fā)新型高效的廣譜抗菌材料勢在必行。 抗菌材料是指其本身具有殺滅或者抑制微生物生長的材料的總稱，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同可以分為以下幾大類：無機抗菌材料、有機抗菌材料、有機無機復合抗菌材料、天然抗菌材料以及高分子抗菌材料。其中，高分子抗菌材料基于天然及有機抗菌材料進行開發(fā)，將二者優(yōu)勢結(jié)合在一起，其最大的優(yōu)點是分子結(jié)構(gòu)的可設(shè)計性。 【痛點問題】 目前已經(jīng)有研究者開始嘗試合成锍鹽聚合物并將其作為抗菌類產(chǎn)品使用，如Kanazaw等的合成4 -乙烯芐基四亞甲基锍四氟硼酸鹽聚合物，結(jié)果顯示該類聚合物只對金黃色葡糖球菌在內(nèi)的革蘭氏陽性類細菌抗菌活性較高，而對大腸桿菌在內(nèi)的革蘭氏陰性類細菌的抗菌活性較低，廣譜性較差。而Hirayama合成的三（正烷基苯基）锍鹽（TAPSs）雖然抗菌活性高，但是其急性毒性和皮膚刺激比較強。由此，合成出毒性低且具有廣譜抗菌性的锍鹽類陽離子聚合物仍是本領(lǐng)域所面臨的技術(shù)難題。 【解決方案】 本成果提供了一種具有抗菌性能的锍鹽類陽離子聚合物及制備技術(shù)，該類基于锍鹽的陽離子聚合物具有較低的紅細胞溶血毒性：本成果锍陽離子聚合物在濃度HC50≥5300µg/mL時，其紅細胞溶血率依舊≤50%，具有良好的生物相容性，可以達到抗菌劑使用的安全要求；具有優(yōu)異的抗菌效果，殺菌速度快，抗菌效果突出。在聚合物濃度為100µg/mL時，即可對革蘭氏陽性類細菌及革蘭氏陰性類細菌均有99.9%的殺菌率，殺菌活性高，具有廣譜抗菌性能。

本發(fā)明公開了一種輪輻降噪阻尼聚合物材料及其制備方法，采用如下步驟：將PEG加入到適量DMF中，攪拌溶解后，加入計量MDI，在N2保護下，生成NCOPEG預聚物。按NCO測定值加入計量BDO，擴鏈反應(yīng)2h后高速攪拌滴加丙烯酸脂類單體(含溶解的0.9％的引發(fā)劑)。補加引發(fā)劑，加完后升溫3℃，保溫反應(yīng)2.5h，制得聚合物原料成分質(zhì)量比為BDO∶MDI∶PEG∶丙烯酸酯類單體∶DMF＝1∶2.86∶3.16∶5.25∶7的PU/PA輪輻降噪阻尼聚合物，倒入模具中，于80℃真空干燥箱中保持48h后得產(chǎn)物。本發(fā)明方法環(huán)保低毒，無論是固化前還是固化后，都不含有有害物質(zhì)產(chǎn)品，具有良好的阻尼性能。其tanδ在30℃時損耗因子最高，最大值tanδmax＝0.723；在50～60℃之間最低，最小值為tanδmin＝0.537；溫域范圍為-40℃～65℃。

該成果 2013 年獲全國商業(yè)科技進步獎二等獎。本研究采用納米 ZnO 和 SBS 為外摻劑，尋求合適的制備工藝，制備納米材料/聚合物復合改性瀝青。借鑒聚合物改性瀝青的研究方法、試驗手段及評價方法，探討納米材料/聚合物復合材料改性瀝青及混合料的路用技術(shù)性能；并通過微觀、化學分析手段，研究納米 ZnO 和 SBS 加入到基質(zhì)瀝青中，與基質(zhì)瀝青的相互作用機理，以期望達到較為良好的改性效果，促進納米材料/聚合物復合改性瀝青的發(fā)展與應(yīng)用。

成果創(chuàng)新點 1.發(fā)展了有機-無機雜化納米復合阻燃增強新技術(shù)，實 現(xiàn)了材料的力學和阻燃性能的同步提升，解決了傳統(tǒng)阻燃 技術(shù)惡化材料力學性能的難題；相比傳統(tǒng)阻燃技術(shù)熱釋放 速率降低 20-40%，力學性能提高 20-50%； 2.發(fā)展了無機-無機雜化納米復合抑煙減毒新技術(shù)，解 決了傳統(tǒng)阻燃材料燃燒煙氣毒性大的難題，相比傳統(tǒng)技術(shù) 燃燒煙氣煙密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 技術(shù)成

環(huán)糊精是來自于淀粉的一類天然化合物，由于其特殊的分子空腔結(jié)構(gòu)，在包合藥物改善藥物的水溶性、屏蔽其刺激性，以及提高藥物生物利用度方面獲得了廣泛了應(yīng)用，并被賦予了“分子膠囊”的美譽。然而未經(jīng)改性的環(huán)糊精仍存在水溶性不夠高、體內(nèi)應(yīng)用有一定的腎毒性等缺點。 本課題組經(jīng)過改性設(shè)計，獲得一種具有功能基團的環(huán)糊精聚合物，可使其水溶性提高20倍左右，藥物增溶性極大提高（例如提高萘普生水溶性120倍），生物評價無腎毒性，并已經(jīng)被探索性用于非病毒基因載體、胰島素口服制劑、阿霉素跨血腦屏障給藥和抗艾滋病藥

現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展的同時也對環(huán)境造成了污染，重金屬對水體的污染極大程度地損害了農(nóng)、林、牧、漁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時也對人民的健康和生命造成威脅。因此有必要對被重金屬污染的水體進行綜合性治理。 本項目提出聯(lián)合使用聚合物絮凝劑和螯合樹脂（包括螯合纖維）對水中重金屬的去除提出治理方案。1．使用天然殼聚糖作絮凝劑對重金屬污水進行預處理 甲殼素可從蝦蟹殼中提取獲得，是可再生資源。甲殼素在地球上的含量僅次于纖維素年產(chǎn)量約在1010ｔ～1011

本發(fā)明公開了一種由-(對乙烯苯磺酰)(全氟烷基磺酰)-亞胺鋰單 體和甲氧基多縮乙二醇丙烯酸酯單體共聚得到的無規(guī)共聚單離子聚合 物電解質(zhì)，或嵌段共聚單離子聚合物電解質(zhì)及其制備方法。本發(fā)明制 備的聚合物單離子電解質(zhì)具有室溫電導率高、鋰離子遷移數(shù)高、玻璃 化溫度和結(jié)晶度低、機械強度和成膜性能好、電化學窗口寬和熱穩(wěn)定 性好等優(yōu)點，在鋰（離子）電池、碳基超級電容器及太陽能電池等方 面有潛在的應(yīng)用價值。

1.發(fā)展了有機-無機雜化納米復合阻燃增強新技術(shù)，實現(xiàn)了材料的力學和阻燃性能的同步提升，解決了傳統(tǒng)阻燃技術(shù)惡化材料力學性能的難題；相比傳統(tǒng)阻燃技術(shù)熱釋放速率降低 20-40%，力學性能提高 20-50%； 2.發(fā)展了無機-無機雜化納米復合抑煙減毒新技術(shù)，解決了傳統(tǒng)阻燃材料燃燒煙氣毒性大的難題，相比傳統(tǒng)技術(shù)燃燒煙氣煙密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 

隨著電子封裝技術(shù)向著“高密度、薄型化、高集成度”不斷發(fā)展，對聚合物基電子封裝材料的各項性能提出了更高要求。目前，我國在先進電子封裝材料的研究和應(yīng)用上與日本、韓國及歐美發(fā)達國家相比仍有較大差距。團隊通過與無錫創(chuàng)達新材料股份有限公司、無錫東潤電子材料科技有限公司等企業(yè)開展產(chǎn)學研合 作，研發(fā)了一系列具備自主知識產(chǎn)權(quán)、高附加值以及高性能的電子封裝材料用關(guān)鍵助劑，包括環(huán)氧樹脂增韌劑、環(huán)氧樹脂固化促進劑、高性能有機硅樹脂等，并獲得江蘇省相關(guān)科技計劃項目及人才項目的立項支持。相關(guān)功能助劑的應(yīng)用可有效提升電子封裝材料的性能，對突破國內(nèi)高檔電子封裝材料研發(fā)生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，提升我國微電子封裝產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，具有積極作用。

伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、國家重大戰(zhàn)略需求等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發(fā)展，這亟需高效、輕質(zhì)和高穩(wěn)定性的熱管理材料和方案來保證電子產(chǎn)品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續(xù)穩(wěn)定性。如何大幅提高導熱材料的熱導率一直是熱管理材料行業(yè)的技術(shù)痛點，也是促進消費電子、5G設(shè)備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關(guān)鍵。由于傳統(tǒng)導熱材料如金屬、無機導熱材料存在質(zhì)量大、柔性差等缺點，導熱聚合物的應(yīng)用正在不斷向高導熱材料領(lǐng)域滲透。聚合物導熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩(wěn)定性等方面更有優(yōu)勢。但絕大多數(shù)的聚合物自身的導熱性很差（一般導熱系數(shù)為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導熱的需求，開發(fā)高導熱的聚合物復合材料已經(jīng)成為該領(lǐng)域的一個研究熱點。采用復合高導熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導率，目前在工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的大量研究表明，在聚合物材料內(nèi)部構(gòu)建導熱網(wǎng)絡(luò)可以在低添加量的條件下實現(xiàn)熱導率的大幅度提高，這種三維滲流網(wǎng)絡(luò)（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網(wǎng)絡(luò)進行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導熱網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及在制備聚合物導熱復合材料方面的最新進展，如石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)、碳納米管網(wǎng)絡(luò)、氮化硼網(wǎng)絡(luò)、金屬三維導熱網(wǎng)絡(luò)等。討論了不同導熱材料三維網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法、結(jié)構(gòu)取向調(diào)控方法及影響導熱性能的關(guān)鍵因素（取向性、界面連接性、網(wǎng)絡(luò)密度等）。同時，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續(xù)填料網(wǎng)絡(luò)）對復合材料熱導率的影響。相比于共混法制備的導熱復合材料，基于三維填料網(wǎng)絡(luò)的復合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導率提升率上都具有明顯的優(yōu)勢。毫無疑問，三維連續(xù)導熱網(wǎng)絡(luò)的形成對于提升聚合物熱導率至關(guān)重要?？梢灶A見，三維導熱填料網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計將作為一種實現(xiàn)聚合物高導熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統(tǒng)的研究熱點。 極端環(huán)境熱管理系統(tǒng)在能源化工、通訊衛(wèi)星、高速飛行器及人工智能等領(lǐng)域都發(fā)揮重要作用。導熱復合材料作為熱管理系統(tǒng)的關(guān)鍵材料，直接影響著其在不同環(huán)境內(nèi)的熱傳導方向和效率。近年來，天津大學封偉教授團隊以高導熱碳復合材料為研究基礎(chǔ)，針對其存在的導熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計、界面優(yōu)化、分子級相互作用優(yōu)化，分別實現(xiàn)復合材料的定向高導熱、彈性高導熱及自修復高導熱，探索其在復雜界面和極端環(huán)境熱傳導領(lǐng)域的應(yīng)用。