文 李 飛

資源環(huán)境友好的綠色復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)正成為世界范圍內(nèi)的一個(gè)新方向。但目前綠色復(fù)合材料仍存在原材料供應(yīng)鏈有待拓展、制備成本過(guò)高、纖維與樹(shù)脂的匹配性能較差、物理機(jī)械性能有待提高、應(yīng)用有待開(kāi)發(fā)等問(wèn)題。

因此，DT新材料聯(lián)合寧波諾丁漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中科院寧波材料所、中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)天然纖維復(fù)合材料分會(huì)等，于2021年6月18～19日在寧波召開(kāi)“2021綠色復(fù)合材料論壇”。會(huì)議以“生態(tài)循環(huán)，綠色發(fā)展”為口號(hào)，重點(diǎn)聚焦綠色樹(shù)脂、綠色纖維及其復(fù)合材料應(yīng)用中的新技術(shù)、新工藝、新應(yīng)用和新趨勢(shì)。大會(huì)誠(chéng)邀國(guó)際知名專(zhuān)家和行業(yè)龍頭企業(yè)，共同探討產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和痛點(diǎn)難題，為加快國(guó)內(nèi)綠色復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化落地及轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康、快速發(fā)展搭建高品質(zhì)的產(chǎn)學(xué)研交流平臺(tái)。

會(huì)議圍繞政策與市場(chǎng)趨勢(shì)、綠色樹(shù)脂及樹(shù)脂綠色化、纖維及其復(fù)合材料綠色化和綠色復(fù)合材料應(yīng)用開(kāi)發(fā)四大熱點(diǎn)主題展開(kāi)。兩天的會(huì)議，二十多位行業(yè)專(zhuān)家，競(jìng)相為大家呈現(xiàn)精彩的前沿科技報(bào)告。

益小蘇

大會(huì)主席寧波諾丁漢大學(xué)講席教授

首先是大會(huì)主席寧波諾丁漢大學(xué)講席教授益小蘇老師致辭并作報(bào)告。

益小蘇教授首先介紹了綠色復(fù)合材料的研究和開(kāi)發(fā)背景，然后講解了生物源樹(shù)脂、植物纖維以及所謂綠色復(fù)合材料的技術(shù)研發(fā)。除了綠色材料之外，本報(bào)告還介紹了可應(yīng)用于復(fù)合材料成型技術(shù)的綠色耗材，從而為復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了一種新選擇。在多個(gè)典型應(yīng)用案例之后，他還分析了有關(guān)技術(shù)的技術(shù)成熟度，展望了綠色復(fù)合材料的困難和前景。

李倩

同濟(jì)大學(xué)研究員

分享了對(duì)植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，構(gòu)建多層次、多尺度的力學(xué)損傷破壞模式，實(shí)現(xiàn)植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)高性能化和多功能化；揭示了植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料獨(dú)特的界面粘結(jié)機(jī)理，在多尺度的復(fù)合材料力學(xué)方法和概率斷裂力學(xué)概念的基礎(chǔ)上，提出了其界面力學(xué)的理論建模分析方法和實(shí)驗(yàn)研究方法。針對(duì)航空航天、軌道交通及汽車(chē)等領(lǐng)域?qū)Σ牧虾徒Y(jié)構(gòu)綠色化、力學(xué)高性能化和多功能化的更高要求，實(shí)現(xiàn)了植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)/聲學(xué)/阻燃結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在這些領(lǐng)域得到了領(lǐng)先示范應(yīng)用。

劉小青

中科院寧波材料所研究員

重點(diǎn)介紹以松香酸、衣康酸、生物基異黃酮、愈創(chuàng)木酚等為原料設(shè)計(jì)合成的系列生物基熱固性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系研究，側(cè)重于分享從生物基熱固性樹(shù)脂的高性能化到功能化的研發(fā)過(guò)程，以及它們的實(shí)際應(yīng)用情況。重點(diǎn)介紹基于生物基異黃酮環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性能研究及基于生物基熱固性樹(shù)脂的功能化碳材料的制備與應(yīng)用。

吳立新

中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員

重點(diǎn)介紹圍繞光固化3D打印丙烯酸酯，推出一種源于低成本的脂肪族生物質(zhì)的綠色制備方法，此外還介紹了其他生物基3D打印材料的新進(jìn)展。

黃進(jìn)

西南大學(xué)教授

圍繞一維棒狀纖維素納米晶改性材料和功能材料發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的表面理化調(diào)控的關(guān)鍵問(wèn)題，發(fā)展了基于小分子反應(yīng)、“Graft from”和“Graft onto”聚合物接枝等策略的囊括多種反應(yīng)類(lèi)型和技術(shù)的纖維素納米晶表面化學(xué)修飾方法學(xué)，實(shí)現(xiàn)了表面取代度等物質(zhì)當(dāng)量以及功能基元立構(gòu)效應(yīng)的有效調(diào)控。進(jìn)而，利用表面可控化學(xué)修飾方法，調(diào)控纖維素納米晶與聚合物基體的界面作用、分散和分布行為實(shí)現(xiàn)了高性能化改性，基于生物相容和生物降解性發(fā)展了水凝膠、納米藥物及抗菌抗病毒劑新材料，基于一維剛性結(jié)構(gòu)的支撐性協(xié)調(diào)了熒光淬滅效應(yīng)發(fā)展了光學(xué)檢測(cè)和信息加密的高固態(tài)量子產(chǎn)率發(fā)光材料，優(yōu)化了纖維素納米晶單軸定向排列的有序度創(chuàng)新了具有光學(xué)信息防偽潛力的單結(jié)構(gòu)色光子晶體材料。

張學(xué)同

中科院蘇州納米所研究員

介紹團(tuán)隊(duì)在氣凝膠相變材料主客體復(fù)合方面的最新進(jìn)展，內(nèi)容涉及主客體復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備及應(yīng)用等。

孔振武

中國(guó)林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所研究員

主要介紹了環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)及其應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀，重點(diǎn)闡述了生物基環(huán)氧樹(shù)脂的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及研究現(xiàn)狀，并針對(duì)存在的問(wèn)題提出了未來(lái)發(fā)展建議。

徐世美

四川大學(xué)教授

重點(diǎn)介紹研究團(tuán)隊(duì)近期在熱固性樹(shù)脂及其復(fù)合材料化學(xué)回收領(lǐng)域的研究進(jìn)展，特別是熱固性樹(shù)脂的溫和可控降解及升級(jí)回收策略。

桑向東

鄭州中遠(yuǎn)企業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)/總經(jīng)理/客座教授

分享了由鄭州中遠(yuǎn)企業(yè)集團(tuán)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的高強(qiáng)再生纖維素纖維工業(yè)絲，其具有強(qiáng)度高、模量高、收縮率低、無(wú)氣味等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于綠色復(fù)合材料，應(yīng)用范圍包括工業(yè)用紗線、織物、防爆輪胎、板材等，同時(shí)也用作纖維素基碳纖維和纖維素基活性碳纖維的原絲。新型再生纖維素纖維工業(yè)絲的開(kāi)發(fā)將為我國(guó)綠色復(fù)合材料行業(yè)的發(fā)展提供新的、更多的可能。

譚洪生

山東理工大學(xué)教授

采用自行設(shè)計(jì)和組裝的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)流水線制備了連續(xù)亞麻纖維增強(qiáng)聚乳酸（C-Flax/PLA）預(yù)浸帶。通過(guò)拉伸性能、動(dòng)態(tài)力學(xué)、傅立葉變換紅外光譜、差示掃描量熱及偏光顯微鏡等測(cè)試方法研究了C-Flax及相容劑對(duì)C-Flax/PLA預(yù)浸帶性能及結(jié)晶行為的影響。

陳金周

鄭州大學(xué)教授

針對(duì)“綠色化、智慧化”社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，和國(guó)家““十四五”生物基/生物可降解聚乳酸（PLA）材料發(fā)展的機(jī)遇，介紹鄭州大學(xué)智能材料與綠色包裝團(tuán)隊(duì)對(duì)PLA增強(qiáng)與增韌的一些研究工作。（1）強(qiáng)韌型PLA納米復(fù)合材料；（2）全生物基韌性PLA材料。

蘇勝培

湖南師范大學(xué)教授

分享了基于木質(zhì)素為生物可降解填料，開(kāi)發(fā)了序列包括PBAT、PVA、PLA等生物全降解材料，對(duì)材料的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能等進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明木質(zhì)素可提升常見(jiàn)生物可降解高分子材料的綜合性能。為生物可降解材料的產(chǎn)業(yè)化以及木質(zhì)素高值化應(yīng)用提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)。

崔益華

南京航空航天大學(xué)教授

分享了為提高黃麻纖維（JFs）與聚丙烯（PP）的界面結(jié)合性能，在羧甲基化處理的JFs（JFs-COOH）表面沉積了納米SiO2（n-SiO2）陣列。采用分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬、微觀建模和宏觀測(cè)試等方法從多尺度角度研究了n-SiO2陣列＠JF/PP復(fù)合材料的多相界面結(jié)構(gòu)和拉伸行為。

馬松琪

中科院寧波材料所研究員

針對(duì)易蠕變問(wèn)題，從可逆共價(jià)化學(xué)創(chuàng)新出發(fā)，提出了高交換活化能動(dòng)態(tài)鍵策略，創(chuàng)制了縮醛類(lèi)新型可重塑熱固性樹(shù)脂體系。進(jìn)一步從動(dòng)態(tài)共價(jià)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新出發(fā)，提出了剛性疏水易可逆共價(jià)結(jié)構(gòu)策略解決熱/力學(xué)性能低、耐水性差等問(wèn)題，將縮醛設(shè)計(jì)為苯聯(lián)環(huán)縮醛。最后，制備了系列易回收碳纖維復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了溫和條件下碳纖維高品質(zhì)回收，驗(yàn)證了其在碳纖維復(fù)合材料中應(yīng)用的可行性。

張侃

江蘇大學(xué)副教授

分享了從分子設(shè)計(jì)角度出發(fā)，利用環(huán)境友好型生物基原料來(lái)合成新型苯并噁嗪樹(shù)脂，旨在開(kāi)發(fā)多系列可應(yīng)用于電子封裝與航空航天領(lǐng)域的樹(shù)脂基體材料。為了更好理解苯并噁嗪分子結(jié)構(gòu)與固化后樹(shù)脂材料的構(gòu)效關(guān)系，本報(bào)告也著重介紹了近期在苯并噁嗪化學(xué)中發(fā)現(xiàn)的氫鍵效應(yīng)和潛伏固化機(jī)理的研究進(jìn)展。

方征平

浙大寧波理工學(xué)院教授

分享了凝聚相自由基捕捉的阻燃策略。通過(guò)富勒烯、稀土化合物等自由基捕捉劑在凝聚相中捕捉高活性自由基，并利用“覆蓋阻隔”“催化成炭”和“多孔吸附”等效應(yīng)控制高活性自由基從氣相向凝聚相轉(zhuǎn)移，從而確保高分子材料在被點(diǎn)燃時(shí)具有極低的煙毒釋放及蔓延行為，實(shí)現(xiàn)阻燃與抑煙減毒的統(tǒng)一。

王浩

《Composites Part B》主編/教授

在線闡述了目前已發(fā)展出來(lái)的各種碳纖回收方法，并從技術(shù)和市場(chǎng)接受的角度加以評(píng)價(jià)。報(bào)告還將對(duì)未來(lái)碳纖復(fù)材回收技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行分析和展望。

何創(chuàng)龍

東華大學(xué)教授

系統(tǒng)介紹了課題組在納米纖維支架的仿生構(gòu)建、支架的快速礦化、成骨和血管化因子可控釋放等方面的研究，重點(diǎn)介紹了基于無(wú)機(jī)微載體和聚合物支架的有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合骨修復(fù)材料，提出“診療一體化”的骨組織工程概念。試圖揭示骨修復(fù)過(guò)程中血管化與成骨的關(guān)系，為開(kāi)發(fā)新型骨修復(fù)材料提供思路。

于濤

同濟(jì)大學(xué)教授

介紹了植物纖維增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料在濕熱、霉菌等環(huán)境下的性能變化及作用機(jī)理，為植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

閻敬靈

中科院寧波材料所研究員

主要對(duì)生物基聚酰亞胺的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

鹿超

天津工業(yè)大學(xué)王春紅教授的博士生

代為王春紅教授分享了麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料改性機(jī)理研究，這對(duì)麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能改善具有重要意義。麻纖維具有生態(tài)性、環(huán)保性、低碳性和功能性，通過(guò)對(duì)麻纖維進(jìn)行改性研究，揭示了麻纖維的改性機(jī)理，改善了麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)、阻燃等性能，實(shí)現(xiàn)了麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的多功能化。

劉宏治

浙大寧波理工學(xué)院教授

分享了其在長(zhǎng)鏈植物油基二聚酸動(dòng)態(tài)硫化法制備高韌性聚乳酸研究。動(dòng)態(tài)硫化已被證明是一種提高PLA沖擊韌性的普適、高效方法。然而，現(xiàn)有硫化路線存在需繁瑣前期合成、添加石油基改性劑或者熔體粘度增加等弊端。為此，劉老師研究選用含有C6-C8懸垂脂肪族側(cè)鏈的氫化二聚酸（HDA）和過(guò)量的L-賴氨酸乙酯二異氰酸酯（LDI）為生物基增韌單體，首次以二異氰酸酯法為動(dòng)態(tài)硫化增韌路線制備出兼具AIE熒光效應(yīng)、良好流動(dòng)性和結(jié)晶性能的全生物基超韌PLA材料。此外，劉老師還詳細(xì)研究了該體系的反應(yīng)機(jī)制、共連續(xù)相形成機(jī)制及增韌機(jī)理。該工作為制備高性能、生物基PLA材料提供了一種簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣性的新策略。

張俊珩

中南民族大學(xué)副教授

代為分享了針對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂難降解和循環(huán)利用等技術(shù)難題，團(tuán)隊(duì)通過(guò)分子設(shè)計(jì)，將多種可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)引入超支化骨架，調(diào)控超支化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制備多種可降解循環(huán)利用超支化環(huán)氧樹(shù)脂，并研究其機(jī)械性能、熱性能、降解和循環(huán)利用，獲得的材料不僅強(qiáng)度高，而且降解高效。主要內(nèi)容包括：（1） 環(huán)氧樹(shù)脂的可降解研究進(jìn)展；（2） 可降解超支化環(huán)氧樹(shù)脂設(shè)計(jì)思路；（3） 可降解超支化環(huán)氧樹(shù)脂的合成、性能、降解機(jī)理和循環(huán)利用。