大师云集2021绿色复合材料论坛

文 李 飞

资源环境友好的绿色复合材料的开发正成为世界范围内的一个新方向。但目前绿色复合材料仍存在原材料供应链有待拓展、制备成本过高、纤维与树脂的匹配性能较差、物理机械性能有待提高、应用有待开发等问题。

因此，DT新材料联合宁波诺丁汉大学、同济大学、中科院宁波材料所、中国复合材料学会天然纤维复合材料分会等，于2021年6月18～19日在宁波召开“2021绿色复合材料论坛”。会议以“生态循环，绿色发展”为口号，重点聚焦绿色树脂、绿色纤维及其复合材料应用中的新技术、新工艺、新应用和新趋势。大会诚邀国际知名专家和行业龙头企业，共同探讨产业现状和痛点难题，为加快国内绿色复合材料产业化落地及转型升级，推动产业健康、快速发展搭建高品质的产学研交流平台。

会议围绕政策与市场趋势、绿色树脂及树脂绿色化、纤维及其复合材料绿色化和绿色复合材料应用开发四大热点主题展开。两天的会议，二十多位行业专家，竞相为大家呈现精彩的前沿科技报告。

益小苏

大会主席宁波诺丁汉大学讲席教授

首先是大会主席宁波诺丁汉大学讲席教授益小苏老师致辞并作报告。

益小苏教授首先介绍了绿色复合材料的研究和开发背景，然后讲解了生物源树脂、植物纤维以及所谓绿色复合材料的技术研发。除了绿色材料之外，本报告还介绍了可应用于复合材料成型技术的绿色耗材，从而为复合材料产业的可持续发展提供了一种新选择。在多个典型应用案例之后，他还分析了有关技术的技术成熟度，展望了绿色复合材料的困难和前景。

李倩

同济大学研究员

分享了对植物纤维增强复合材料界面结构的设计，构建多层次、多尺度的力学损伤破坏模式，实现植物纤维增强复合材料的力学高性能化和多功能化；揭示了植物纤维增强复合材料独特的界面粘结机理，在多尺度的复合材料力学方法和概率断裂力学概念的基础上，提出了其界面力学的理论建模分析方法和实验研究方法。针对航空航天、轨道交通及汽车等领域对材料和结构绿色化、力学高性能化和多功能化的更高要求，实现了植物纤维增强复合材料的力学/声学/阻燃结构的优化设计，并在这些领域得到了领先示范应用。

刘小青

中科院宁波材料所研究员

重点介绍以松香酸、衣康酸、生物基异黄酮、愈创木酚等为原料设计合成的系列生物基热固性树脂的结构与性能的关系研究，侧重于分享从生物基热固性树脂的高性能化到功能化的研发过程，以及它们的实际应用情况。重点介绍基于生物基异黄酮环氧树脂的阻燃性能研究及基于生物基热固性树脂的功能化碳材料的制备与应用。

吴立新

中科院福建物质结构研究所研究员

重点介绍围绕光固化3D打印丙烯酸酯，推出一种源于低成本的脂肪族生物质的绿色制备方法，此外还介绍了其他生物基3D打印材料的新进展。

黄进

西南大学教授

围绕一维棒状纤维素纳米晶改性材料和功能材料发展密切关联的表面理化调控的关键问题，发展了基于小分子反应、“Graft from”和“Graft onto”聚合物接枝等策略的囊括多种反应类型和技术的纤维素纳米晶表面化学修饰方法学，实现了表面取代度等物质当量以及功能基元立构效应的有效调控。进而，利用表面可控化学修饰方法，调控纤维素纳米晶与聚合物基体的界面作用、分散和分布行为实现了高性能化改性，基于生物相容和生物降解性发展了水凝胶、纳米药物及抗菌抗病毒剂新材料，基于一维刚性结构的支撑性协调了荧光淬灭效应发展了光学检测和信息加密的高固态量子产率发光材料，优化了纤维素纳米晶单轴定向排列的有序度创新了具有光学信息防伪潜力的单结构色光子晶体材料。

张学同

中科院苏州纳米所研究员

介绍团队在气凝胶相变材料主客体复合方面的最新进展，内容涉及主客体复合材料的设计、制备及应用等。

孔振武

中国林科院林产化学工业研究所研究员

主要介绍了环氧树脂行业及其应用领域的现状，重点阐述了生物基环氧树脂的特点、优势及研究现状，并针对存在的问题提出了未来发展建议。

徐世美

四川大学教授

重点介绍研究团队近期在热固性树脂及其复合材料化学回收领域的研究进展，特别是热固性树脂的温和可控降解及升级回收策略。

桑向东

郑州中远企业集团董事长/总经理/客座教授

分享了由郑州中远企业集团开发生产的高强再生纤维素纤维工业丝，其具有强度高、模量高、收缩率低、无气味等优点，可广泛应用于绿色复合材料，应用范围包括工业用纱线、织物、防爆轮胎、板材等，同时也用作纤维素基碳纤维和纤维素基活性碳纤维的原丝。新型再生纤维素纤维工业丝的开发将为我国绿色复合材料行业的发展提供新的、更多的可能。

谭洪生

山东理工大学教授

采用自行设计和组装的连续纤维增强热塑性复合材料实验流水线制备了连续亚麻纤维增强聚乳酸（C-Flax/PLA）预浸带。通过拉伸性能、动态力学、傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热及偏光显微镜等测试方法研究了C-Flax及相容剂对C-Flax/PLA预浸带性能及结晶行为的影响。

陈金周

郑州大学教授

针对“绿色化、智慧化”社会发展的趋势，和国家““十四五”生物基/生物可降解聚乳酸（PLA）材料发展的机遇，介绍郑州大学智能材料与绿色包装团队对PLA增强与增韧的一些研究工作。（1）强韧型PLA纳米复合材料；（2）全生物基韧性PLA材料。

苏胜培

湖南师范大学教授

分享了基于木质素为生物可降解填料，开发了序列包括PBAT、PVA、PLA等生物全降解材料，对材料的结构与力学性能等进行了测试，实验结果表明木质素可提升常见生物可降解高分子材料的综合性能。为生物可降解材料的产业化以及木质素高值化应用提供了试验基础。

崔益华

南京航空航天大学教授

分享了为提高黄麻纤维（JFs）与聚丙烯（PP）的界面结合性能，在羧甲基化处理的JFs（JFs-COOH）表面沉积了纳米SiO2（n-SiO2）阵列。采用分子动力学（MD）模拟、微观建模和宏观测试等方法从多尺度角度研究了n-SiO2阵列＠JF/PP复合材料的多相界面结构和拉伸行为。

马松琪

中科院宁波材料所研究员

针对易蠕变问题，从可逆共价化学创新出发，提出了高交换活化能动态键策略，创制了缩醛类新型可重塑热固性树脂体系。进一步从动态共价结构创新出发，提出了刚性疏水易可逆共价结构策略解决热/力学性能低、耐水性差等问题，将缩醛设计为苯联环缩醛。最后，制备了系列易回收碳纤维复合材料，实现了温和条件下碳纤维高品质回收，验证了其在碳纤维复合材料中应用的可行性。

张侃

江苏大学副教授

分享了从分子设计角度出发，利用环境友好型生物基原料来合成新型苯并噁嗪树脂，旨在开发多系列可应用于电子封装与航空航天领域的树脂基体材料。为了更好理解苯并噁嗪分子结构与固化后树脂材料的构效关系，本报告也着重介绍了近期在苯并噁嗪化学中发现的氢键效应和潜伏固化机理的研究进展。

方征平

浙大宁波理工学院教授

分享了凝聚相自由基捕捉的阻燃策略。通过富勒烯、稀土化合物等自由基捕捉剂在凝聚相中捕捉高活性自由基，并利用“覆盖阻隔”“催化成炭”和“多孔吸附”等效应控制高活性自由基从气相向凝聚相转移，从而确保高分子材料在被点燃时具有极低的烟毒释放及蔓延行为，实现阻燃与抑烟减毒的统一。

王浩

《Composites Part B》主编/教授

在线阐述了目前已发展出来的各种碳纤回收方法，并从技术和市场接受的角度加以评价。报告还将对未来碳纤复材回收技术的发展方向进行分析和展望。

何创龙

东华大学教授

系统介绍了课题组在纳米纤维支架的仿生构建、支架的快速矿化、成骨和血管化因子可控释放等方面的研究，重点介绍了基于无机微载体和聚合物支架的有机/无机复合骨修复材料，提出“诊疗一体化”的骨组织工程概念。试图揭示骨修复过程中血管化与成骨的关系，为开发新型骨修复材料提供思路。

于涛

同济大学教授

介绍了植物纤维增强聚乳酸复合材料在湿热、霉菌等环境下的性能变化及作用机理，为植物纤维增强复合材料的应用提供理论依据。

阎敬灵

中科院宁波材料所研究员

主要对生物基聚酰亚胺的研究进展进行综述。

鹿超

天津工业大学王春红教授的博士生

代为王春红教授分享了麻纤维增强复合材料改性机理研究，这对麻纤维增强复合材料的性能改善具有重要意义。麻纤维具有生态性、环保性、低碳性和功能性，通过对麻纤维进行改性研究，揭示了麻纤维的改性机理，改善了麻纤维增强复合材料的力学、阻燃等性能，实现了麻纤维增强复合材料的多功能化。

刘宏治

浙大宁波理工学院教授

分享了其在长链植物油基二聚酸动态硫化法制备高韧性聚乳酸研究。动态硫化已被证明是一种提高PLA冲击韧性的普适、高效方法。然而，现有硫化路线存在需繁琐前期合成、添加石油基改性剂或者熔体粘度增加等弊端。为此，刘老师研究选用含有C6-C8悬垂脂肪族侧链的氢化二聚酸（HDA）和过量的L-赖氨酸乙酯二异氰酸酯（LDI）为生物基增韧单体，首次以二异氰酸酯法为动态硫化增韧路线制备出兼具AIE荧光效应、良好流动性和结晶性能的全生物基超韧PLA材料。此外，刘老师还详细研究了该体系的反应机制、共连续相形成机制及增韧机理。该工作为制备高性能、生物基PLA材料提供了一种简便、结构设计多样性的新策略。

张俊珩

中南民族大学副教授

代为分享了针对环氧树脂难降解和循环利用等技术难题，团队通过分子设计，将多种可降解的化学结构引入超支化骨架，调控超支化拓扑结构，设计制备多种可降解循环利用超支化环氧树脂，并研究其机械性能、热性能、降解和循环利用，获得的材料不仅强度高，而且降解高效。主要内容包括：（1） 环氧树脂的可降解研究进展；（2） 可降解超支化环氧树脂设计思路；（3） 可降解超支化环氧树脂的合成、性能、降解机理和循环利用。