基本信息
丁小斌  男  博导  中国科学院成都有机化学研究所
电子邮件: xbding@cioc.ac.cn
通信地址: 成都市人民南路4段9号
邮政编码: 610041

研究领域

智能高分子材料、光电磁功能高分子材料、环保型精细高分子材料等的设计、合成、应用
研究项目

主持的部分主要项目: 
[1]
自振荡反应协同主客体作用构建具有分子活塞功能的智能高分子材料,国家自然科学基金(No: 51373175),2014.1-2017.12 

[2]机械互锁式滑轮环拓扑结构的形状记忆高分子的设计及研究,国家自然科学基金(No: 51303179),2012.1-2015.12 
[3]
具有多级结构的形状记忆高分子的设计及研究,国家自然科学基金(No:20874103),2008.1-2011.12 
[4]
基于二级交联双模结构的形状记忆高分子的研究,国家自然科学基金(No:20674088),2007.12007.12 
[5]
磁场诱导的高分子智能表面的研究,国家自然科学基金(No:50573080, 2006.01-2008.12 
[6]
聚合物纳米水分散体及塑料涂装用高功能环保涂料,国家863计划(No2003AA32X160),2003.7-2005.12 
[7]
手性、可生物降解的pH值敏感型聚合物纳米容器的研究,国家自然科学基金(No: 50273040),2003.1-2005.12 
[8]
聚合物纳米水分散体及塑料涂装用高功能环保涂料,四川省重大关键技术科技攻关项目,2003.7-2005.12 
[9]
降低VAE乳液残渣和粒径的研究,企业合作,2004.12-2006.03 
[10]
环保型水性木器漆的中试, 企业合作,50万元,2004.06-2007.6 

主要参与的部分项目: 
[11]
基于短氟碳链的环氧基自分层低表面能涂层的设计与构筑,国家自然科学基金联合基金(U1530149),2016-201874.64万元,在研

[12]发动机用耐高温水性金属漆的研发与应用,四川省科技支撑计划项目,2017-201830万元,在研

[13] 环境友好型短氟碳链含氟丙烯酸酯树脂, 成都市重点新产品项目,2016-6017,20万元,在研

[14]无甲醛超低TVOC水性木器涂料的研发, 成都市科技项目,2016-2018,,10万元,在研

[15]仿水母多维度规整网络结构的形状记忆高分子材料的研究,国家自然科学基金(No: 51173185),2014.1-2016.12 
[16]
高性能水性金属涂料及其关键树脂的研发与工业化应用,四川省经信委中小企业创新项目,2014-2016 
[17]
聚合物纳米水分散体及塑料涂装用高功能环保涂料,四川省科技成果转化项目,2013-2015 
[18]
高性能水性玻璃涂料及其关键树脂的研发与应用,四川省科技支撑计划,2013-2015 
[19]
氟碳织物整理剂产品的开发与技术改进, 企业合作,2012-2013 
[20]
环境友好型短链含氟丙烯酸酯三防处理剂的研究与工业化示范,常州市科技计划项目, 2012-2013 
[21]
双重自振荡智能高分子水凝胶的研究,国家自然科学基金(No:51073161),2011.01-2013.12 
[22]
平板显示器光学滤光膜粘合剂的研究,四川省科技支撑计划, 2011.01-2013.12 
[23]
高性能水性金属涂料及其关键材料的研究,中国科学院院地合作项目, 2010.07-2012.12 
[24]
具有多级转变温度的形状记忆高分子材料研究,国家自然科学基金(No:50973111)  2010.01-2012.12 
[25] ABS
PVC塑料涂装用环保型纳米水性涂料的研究,国家863计划,,2008.12-2010.12 
[26]
光、电作用下基于主客体识别效应的有序表面的可控构筑,国家自然科学基金(No: 50673091),2007.012009.12 
[27]
具有形状记忆性能的聚合物网络复合物的研究,国家自然科学基金,2003.012006.12 
[28]
高性能自交联水性木器漆树脂的研制与应用,中科院西部之光项目, 2008.012010.12 
[29]
电化铝涂层涂料的制备与应用研究, 企业合作,2009.04-2010.12 
[30]
纸张涂层专用VAE乳液的研究, 企业合作,2005.01-2007.12 
[31] VAE
细粒径乳液的研究, 企业合作,2005.01-2006.12 

招生信息

   
招生专业
070305-高分子化学与物理
招生方向
智能高分子材料,光电磁功能高分子材料,环保型精细高分子材料等

教育背景

2001-03--2002-09   比利时Interuniversity Microelectronic Center(IMEC)   博士后
1995-09--1998-07   中国科学院化学研究所   博士
1989-09--1992-07   中国科技大学   硕士
1985-09--1989-07   四川师范大学   大学本科
学历
中国科学院化学研究所 -- 研究生
学位
中国科学院化学研究所 -- 博士
出国学习工作
2001.03 -- 2002.09 比利时Interuniversity Microelectronic Center(IMEC),博士后

工作经历

   
工作简历
2002-09~现在, 中国科学院成都有机化学研究所, 研究员,博士生导师
1998-07~2001-03,中国科学院成都有机化学研究所, 高分子研究室副主任,副研究员
1992-07~1995-09,中国科学院成都有机化学研究所, 课题组副组长,助理研究员
社会兼职
   

教授课程

   

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 四川省科技进步奖, 省级, 2008
(2) “西部之光”优秀学者, 院级, 2006
(3) 中国科学院院地合作先进个人, 部委级, 2006
(4) 四川省杰出青年学科带头人培养资助计划, 院级, 2006
(5) 四川省突出贡献优秀专家, 院级, 2005
(6) 中国科学院“西部之光”人才培养计划优秀项目, 院级, 2004
(7) 中科院成都分院“十佳优秀青年”, 院级, 2004
(8) 四川省学术与技术带头人后备人选, 院级, 2003
(9) 中国科学院“西部之光”人才培养计划, 院级, 2000
(10) 四川省科技进步奖, 部委级, 2000
专利成果
( 1 ) 一种基于星形聚合物的多级结构形状记忆复合物及制备方法, 发明, 2011, 第 5 作者, 专利号: 201110126642.2
( 2 ) 一种原位酯交换法制备互穿网络的方法及由其制造的形状记忆材料, 发明, 2007, 第 4 作者, 专利号: 200710049738.7
( 3 ) 一种具有多级结构的形状记忆复合物及制备方法, 发明, 2010, 第 1 作者, 专利号: 201010566747
( 4 ) 基于星形结构的形状记忆聚合物及其制备方法, 发明, 2009, 第 1 作者, 专利号: 200910058924.6
( 5 ) 一种可光固化的水性含氟聚氨酯丙烯酸酯树脂及制备方法, 发明, 2008, 第 5 作者, 专利号: 200810045792.9
( 6 )  一种可光固化的水性含氟聚氨酯树脂, 发明, 2008, 第 1 作者, 专利号: 200810044261.8
( 7 ) 一种双疏性聚氨酯—聚丙烯酸酯微乳液及其制备方法, 发明, 2002, 第 5 作者, 专利号: ZL02113863.X
( 8 ) 一种核壳型磁/金纳米粒子的制备方法及其应用, 发明, 2008, 第 1 作者, 专利号: 200810045427.8
( 9 ) 一种可交联非离子型聚氨酯乳化剂及制备方法, 发明, 2007, 第 1 作者, 专利号: 200710050153.7
( 10 ) 具有软/硬网络结构的形状记忆聚合物及其制备方法, 发明, 2007, 第 4 作者, 专利号: 200710049740.4
( 11 ) 一种塑料涂装用的聚合物纳米水分散树脂及制备方法, 发明, 2001, 第 1 作者, 专利号: ZL01107019.6
( 12 ) 一种聚氨酯—聚丙烯酸酯复合纳米水分散体及其制备方法, 发明, 2001, 第 2 作者, 专利号: ZL01108770.6
( 13 ) 一种可交联高分子乳化剂及其制备方法, 发明, 2003, 第 1 作者, 专利号: ZL200310111018.0
( 14 ) 具有光导性的磁性高分子微球及制备方法, 发明, 2000, 第 2 作者, 专利号: ZL00116133.4
( 15 ) 一种在磁性纳米微粒表面官能化的方法, 发明, 2006, 第 1 作者, 专利号: ZL200610067513.7
( 16 ) 一种高含量油溶性维生素缓释微囊粉的制备方法, 发明, 2001, 第 2 作者, 专利号: ZL01107337.3
( 17 ) 具有导电性和磁性的纳米高分子微球及制备方法, 发明, 2003, 第 3 作者, 专利号: ZL03117132.X
( 18 ) 一种塑料用水性电磁屏蔽涂料及制备方法, 发明, 2010, 第 4 作者, 专利号: 201010578586.1
( 19 ) 一种新型高模量比形状记忆聚合物及制备方法, 发明, 2009, 第 2 作者, 专利号: 2009101676542
( 20 ) 具有规整网络结构的可降解形状记忆高分子材料及其制备方法, 发明, 2014, 第 5 作者, 专利号: 201410159295.7
( 21 ) 基于滑动交联结构的形状记忆聚合物及其制备方法, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: 201410156365.3
( 22 ) 一种拒水拒油含氟丙烯酸酯织物整理剂及制备方法, 发明, 2014, 第 5 作者, 专利号: 201410159207.3
( 23 ) 一种具有“伞形”结构的环保型含氟丙烯酸酯乳液及制备方法, 发明, 2015, 第 5 作者, 专利号: 201510246701.8
论文发表

  

1    Guohe Xu, Hongwei Zhou, Jie Li, Lv Yin, Zhaohui Zheng and Xiaobin Ding, Autonomous fluorescence regulation in responsive polymer systems driven by a chemical oscillating reaction, Polym. Chem., 2016,7, 3211-3215

2    LI XingjianWU RuiqingLAI JingjuanPAN YiZHENG ZhaohuiDING Xiaobin. Shape-memory Properties and Molecular Mechanism of Poly(methyl methacrylate)/Star-shaped Poly(ethylene glycol) Semi-interpenetrating Polymer Network.Chemical Journal of Chinese Universities, 2016, 37(10): 1932-1938.

3    武元鹏,杨浩,胡帆,朱尚国,林元华,郑朝晖,丁小斌,PtBS-co-MMA)磁性吸油树脂的制备和性能,高分子材料科学与工程,20166):1932-1938

4    邓瑾妮,郝国庆,郑朝晖,丁小斌,具有伞形结构的短氟碳链含氟丙烯酸酯聚合物的制备及拒水性能,高分子材料科学与工程,20165),11-17

5    武元鹏,周昌亮,杨浩,林元华,郑朝晖,丁小斌,基于聚氨酯的磁性碳化泡沫的制备及其吸油性能研究 ,高分子学报,20164):402-408

6    武元鹏,晏柱,朱春阳,林元华,郑朝晖,丁小斌,PMMA纳米粒子的制备及耐温、耐盐性能,化学研究与应用,2016,281,119-123

7     Guohe Xu, Jie Li, Jinni Deng, Lv Yin, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding. Molecular Shuttles Based on Host-guest Recognition Driven by External-stimuli, Prog. Chem., 2015, accepted.

8    郝国庆,李兴建,邓瑾妮,殷绿,郑朝晖,丁小斌可聚合阳离子含氟表面活性剂在含氟丙烯酸酯乳液聚合中的应用精细化工. 2015(05), 523-527

9    冷长松,邓瑾妮,殷绿,李兴建,郝国庆,郑朝晖,丁小斌基于自分层效应可高温固化的含氟丙烯酸酯低表面能涂料的制备与性能高分子材料科学与工程. 2015. 11. 151-155

10   Hongwei Zhou , Guohe Xu, Jie Li, Shihao Zeng, Xiaolong Zhang, Zhaohui Zhen, Xiaobin Ding, Weixing Chen, Qiguan Wang, Preparation and self-healing behaviors of poly(acrylic acid)/cerium ions double network hydrogels, Macromolecular Research, 2015. 11. 1-5

11   Hongwei Zhou, Yan Yang, Guohe Xu, Weixing Chen, Wenzhi Zhang, Qiguan Wang, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Ru(II)(tpy)2-functionalized hydrogels: Synthesis, reversible responsiveness, and coupling with the belousov-zhabotinsky reaction,  J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2015, 53, 2214–2222

12  Hongwei Zhou,   Zhaohui Zheng,   Qiguan Wang,  Guohe XuJie Li and   Xiaobin Ding, A modular approach to self-oscillating polymer systems driven by the Belousov–Zhabotinsky reaction, RSC Adv., 2015,5, 13555-13569

13  Yaru Wang, Xingjian Li, Yi Pan, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding and Yuxing Peng, High-Strain Shape Memory Polymers with Movable Cross-Links Constructed by Interlocked Slide-Ring Structure, RSC Advances, 2014, 4(33), 17156 – 17160.

14  Yaru Wang, Jing Li, Xingjian Li, Yi Pan, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding and Yuxing Peng, Relation between Temperature Memory Effect and Multiple-Shape Memory Behaviors Based on Polymer Networks, RSC Advances, 2014, 4(39), 20364–20370.

15  Xingjian Li, Tuo Liu, Yaru Wang, Yi Pan, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Yuxing Peng. Shape memory behavior and mechanism of poly(methyl methacrylate) polymer networks in the presence of star poly(ethylene glycol). RSC Advance, 2014, 4(37), 19273-19282.

16  Shuang Xia, Xingjian Li, Yaru Wang, Yi Pan, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Yuxing Peng. A remote-activated shape memory polymer network employing vinyl-capped Fe3O4 nanoparticles as netpoints for durable performance. Smart Materials and Structures, 2014, 23(8), 085005.

17  Hongwei Zhou, Yaru Wang, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding and Yuxing Peng, Periodic auto-active gels with topologically “polyrotaxane-interlocked” structures, Chemical Communications, 2014, 50(48), 6372-6374. (SCI, IF=6.718)

18  武元鹏, 左芳, 林元华, 郑朝晖, 丁小斌*, 环糊精功能化的Fe3O4@Au纳米粒子, 高分子材料科学与工程, 2014, 30: 171-176. 

19  Wang YR, Li XL, Pan Y, Zheng ZH, Ding XB*, Peng YX, A novel shape memory polymer with movable cross-linking point constructed by interlocked slide-ring structure, RSC ADVANCES, 2014, 2014, 4: 17156-17160.

20  Liang EX, Zhou HW, Ding XB*, Zheng ZH, Peng YX, Fabrication of a rhythmic assembly system based on reversible formation of dynamic covalent bonds in a chemical oscillator, CHEMICAL COMMUNICATION, 2013, 49: 5384-5386.

21  Zhou HW, Ding XB*, Zheng ZH, Peng YX, Self-regulated intelligent systems: where adaptive entities meet chemical oscillators, SOFT MATTER, 2013, 9: 4956-4968.

22  Zhou HW, Liang EX, PanY, Ding XB*, Zheng ZH, Peng YX, Self-tunable thermosensitive behavior by reorganizable architecture variation in the Belousov–Zhabotinsky reaction, RSC ADVANCES, 2013, 3: 2182-2185.

23  Luo CH, Dong QJ, Zheng ZH, Ding XB*, Peng YX, Tunable thermosensitivity of azo polymers-coated gold nanoparticles achieved by molecular recognition, JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE, Part A, 2013, 50: 522-530.

24  An P, Zuo F, Li XH, Wu YP, Zhang JH, Zheng ZH, Ding XB*, Peng YX, A bio-inspired polydopamine approach to preparation of gold-coated Fe3O4 core–shell nanoparticles: synthesis, characterization and mechanism, NANO, 2013, 8: 1350061.

25  Zhou HW, Liang EX, Ding XB*, Zheng ZH, Peng YX, Self-regulated supramolecular assembly driven by a chemical-oscillating reaction, CHEMICAL COMMUNICATION, 2012, 48: 10553-10555.

26  Liu T, Pan XM, Wu YP, Zhang T, Zheng ZH, Ding XB*, Peng YX, Synthesis and characterization of UV-curable waterborne polyurethane acrylate possessing perfluorooctanoate side-chains, JOURNAL OF POLYMER RESEARCH, 2012: 19, 1-8.

27  Li J, Liu T, Pan Y, Xia S, Zheng ZH, Ding XB*, Peng YX, A vrsatile polymer co-network with broadened glass transition showing adjustable multiple-shape memory effect, MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, 2012, 213: 2246-2252.

28  An P, Zuo F, Wu YP, Zhang JH, Zheng ZH, Ding XB*, Peng YX, Fast synthesis of dopamine-coated Fe3O4 nanoparticles through ligand-exchange method, CHINESE CHEMICAL LETTERS, 2012, 23: 1099-1102.

29  武元鹏, 左芳, 林元华, 郑朝晖, 丁小斌*, 环糊精功能化的Fe3O4@Au纳米粒子, 高分子材料科学与工程, 2014, 30: 171-176.

30  李兴建, 王亚茹, 郑朝晖, 丁小斌*, 彭宇行, 形状记忆高分子材料的网络结构化设计和性能研究, 化学进展, 2013, 25: 1726-1738.

31  夏爽, 刘拓, 李晶, 潘毅, 郑朝晖, 丁小斌*, 彭宇行, 具有快速磁响应行为的形状记忆聚合物的制备及表征, 高分子材料科学与工程,2013, 19: 117-120.

32  武元鹏, 林元华, 周莹, 左芳, 郑朝晖, 丁小斌*, 光致型形状记忆高分子材料, 化学进展, 2012, 24: 2004-2010.

33  武元鹏, 丁强, 李晶, 刘拓, 林元华, 郑朝晖, 丁小斌*, 基于聚乳酸的可降解形状记忆高分子的研究进展, 高分子通报, 2012, 10: 33-39.

34  潘毅, 李宗慧, 刘拓, 郑朝晖, 丁小斌*, 彭宇行, 具有形状记忆性能的P(MMA-co-HEA)/PDMS-OH氢键复合物的研究, 高分子学报, 2012: 131-137.

35  武元鹏, 林元华, 郑朝晖, 丁小斌*, 壳聚糖修饰的Pt纳米粒子, 化学研究与应用. 2012, 24: 1766-1769.

36  Jing Li, Tuo Liu, Shuang Xia, Yi Pan, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Yuxing Peng, A Versatile Approach to Achieve Quintuple-Shape Memory Effect by Semi-Interpenetrating Polymer Networks Containing Broadened Glass Transition and Crystalline Segments, Journal of Materials Chemistry, 2011, 21, 12213-12217

37  Tuo Liu, Jing Li, Yi Pan, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Yuxing Peng, A new approach to shape memory polymer: design and preparation of poly(methyl methacrylate) composites in the presence of star poly(ethylene glycol), SOFT MATTER, 2011, 7: 1641-1643

38  Yi Pan, Tuo Liu, Jing Li, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Yuxing Peng, High Modulus Ratio Shape-memory Polymers Achieved by Combining Hydrogen Bonding with Controlled Cross-linking, Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics, 2011, 49, 1241-1245

39  Luo CH, Dong QJ, Zheng ZH, Ding XB, Peng YX, Light-Tunable Thermosensitivity of Polymer-Coated Gold Nanoparticles Achieved by Light-Controlled Molecular Recognition, Macromolecular Chemistry and Physics, 2011, 212, 1360-1365

40  Tuo Liu, Xuemei Pan, Yuanpeng Wu, Tao Zhang, Zhaohui Zheng, Xiaobin Ding, Yuxing Peng, Synthesis and Characterization of UV-curable Waterborne Polyurethane Acrylate Possessing Perfluorooctanoate Side-chains, Journal of Polymer Research, 2011, DOI: 10.1007/s10965-011-9648-9

41  Zhou Hongwei, Liang Enxiang, Zheng Zhaohui, Ding Xiaobin, Peng Yuxing, Advances in Smart Polymers Based on Belousov-Zhabotinsky Reaction, Progress in Chemistry, 2011, 23, 2368-2376

42  王文彬,武元鹏,潘毅,邓瑾妮,郑朝晖,丁小斌,超强分凝含氟嵌段共聚物的RAFT合成及其自组装行为,合成化学,2011195):605-609

43  左芳,安鹏,郑朝晖,丁小斌,彭宇行,二茂铁功能化的水溶性金纳米粒子的合成与表征,合成化学,2011,194):455-459

44  Wu YP, Zhang T, Zheng ZH, Ding XB, Peng YX, A facile approach to Fe3O4@Au nanoparticles with magnetic recyclable catalytic properties, MATERIALS RESEARCH BULLETIN, 2010, 45: 513-517

45  Zhang T, Wu YP, Zheng ZH, Ding XB, Peng YX, Preparation of Dual Responsive Gold Nanoparticles Using Click Chemistry and Living Radical Polymerization, CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES-CHINESE, 2010, 31: 2303-2307

46  Wu YP  Gao YY Ding XB Zheng ZH Peng YX Extremely high photocatalytic activity of polymer nanospheres embedded with CdS nanoparticles prepared by a novel method E-POLYMERS: Art. No. 130 NOV 15 2009

47  Luo, CH; Dong, QJ; Zheng, ZH; Ding XB, Peng YX et al.Gold Nanoparticles Coated with Intelligent Polymer,PROGRESS IN CHEMISTRY, 2009,21 (12): 2674-2681

48  Zhang T ,Wu YP ,Pan XM ,Zheng ZH , Ding XB , Peng YX,An approach for the surface functionalized gold nanoparticles with pH-responsive polymer by combination of RAFT and click chemistry,EUROPEAN POLYMER JOURNAL, 2009,45 (6): 1625-1633

49  Wu YP, Zuo F, Zheng ZH, Ding XB ,Peng YX , A Novel Approach to Molecular Recognition Surface of Magnetic Nanoparticles Based on Host-Guest Effect NANOSCALE RESEARCH LETTERS, 2009, 4 (7): 738-747

50  Li ZH , Pan Y, Zhang P , Zheng ZH, Ding XB, Peng YX, A novel shape memory polymer based on conetworks E-POLYMERS: Art. No. 025 FEB 25 2009

51  张鹏 潘毅 郑朝晖 丁小斌 彭宇行.可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合在星形聚合物合成中的应用,高分子通报,2009(4)49-57.

52  潘学梅 武元鹏 邓瑾妮 郑朝晖 丁小斌 彭宇行.水性含氟聚氨酯的研究进展,高分子通报,2009(2)33-41

53  罗春华 左方 郑朝晖 丁小斌 彭宇行.基于主客体识别作用的光控智能超分子体系的研究进展,高分子通报,2009(1)16-22.

54  Zhang T , Zheng ZH , Ding XB Peng YX, Smart Surface of Gold Nanoparticles Fabricated by Combination of RAFT and Click Chemistry MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS, 2008 ,29 (21): 1716-1720

55  Luo CHZuo F, Zheng ZH, Cheng X, Ding XB, Peng YXTunable smart surface of gold nanoparticles achieved by light-controlled molecular recognition effection, MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS,2008,29(2), 149-154

56  Luo CH Zuo FZheng ZH Ding XBPeng, YX Temperature/light dual-responsive inclusion complexes of alpha-cyclodextrins and azobenzene-containing polymers JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE PART A-PURE AND APPLIED CHEMISTRY, 2008, 45 (5): 364-371

57  Gao YY, Ding XB, Zheng ZH, Peng YX ,Cerium oxide hollow nanospheres prepared by polymer-monomer self-assembly E-POLYMERS: Art. No. 114 AUG 31 2008

58  Zhang T, Zheng ZH, Cheng X , Ding XB, Peng YX,"Click" chemistry in materials science PROGRESS IN CHEMISTRY, 2008,20 (7-8): 1090-1101

59  Zuo F, Luo CH, Zheng ZH,Din Ding XB,Peng YX, A recognition-functionalized gold-nanoparticle-attached electrode applied in the detection of dopamine CHEMISTRY LETTERS, 2008,37 (4): 434-435

60  Zuo F, Luo CH, Zheng ZH, Ding XB,Peng YX, Supramolecular assembly of beta-cyclodextrin-capped gold nanoparticles on ferrocene-functionalized ITO surface for enhanced voltammetric analysis of ascorbic acid ELECTROANALYSIS, 2008,20 (8): 894-899

61  Luo, CH; Zuo, F; Ding XB; Peng YX.Light-triggered reversible solubility of alpha-cyclodextrin and azobenzene moiety complexes in PDMAA-co-PAPA via molecular recognition,JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, 2008,107 (4): 2118-2125

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63  孙道兴 丁小斌.水性环氧含硅聚氨酯防腐涂料的研制.电镀与涂饰,2008(4),47-49

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指导学生

已指导学生

蒋志强  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

孙亚斌  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

韩静  硕士研究生  070305-高分子化学与物理  

高永懿  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

左芳  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

张涛  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

张鹏  硕士研究生  070305-高分子化学与物理  

夏爽  硕士研究生  070305-高分子化学与物理  

安鹏  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

梁恩湘  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

邓瑾妮  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

周宏伟  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

冷长松  硕士研究生  070305-高分子化学与物理  

李兴建  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

王亚茹  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

许国贺  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

现指导学生

李杰  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

来婧娟  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

吴瑞清  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

王永伟  博士研究生  070305-高分子化学与物理  

所在课题组主要成果介绍

(一) 自调节功能高分子智能体系的构建和研究
1. 基于Belousov–Zhabotinsky(BZ)反应自调节高分子智能体系
基于BZ自振荡反应作为自主、可逆、循环的刺激源,引入Ru(II)(Tpy)2作为动态可逆超分子作用,构筑了具有自调节功能的超分子智能体系,发展了一种了模块化构建自调节超分子组装体系的方法,揭示了结构自适应性自调节温敏体系的内在机理,并且设计并构建了具有“活塞互锁”拓扑结构的自振荡凝胶体系。部分研究成果已在 “Chemical Communications”、“Soft Matter”和 “RSC Advances”得以发表,审稿人评价是“很有意思和应用前景的工作”(“This work is very interesting……”; “This paper shows a perhaps promising area of research...”)。
2. 基于pH振荡反应自调节高分子智能体系
基于pH振荡反应作为pH值循环变化的驱动源,并选择具有pH响应的动态共价键作为自组装体系的作用力,实现了一种自主、循环、可逆的pH敏感高分子自组装体系,分别实现了嵌段共聚物和宏观凝胶的自主、循环、可逆自组装,探索了此类新型智能凝胶的应用,实现了具有温敏性双层凝胶的弯曲行为和“凝胶手” 抓拿物体的功能。部分研究成果已在 “Chemical Communications”等上得以发表。
(二)智能高分子材料设计新思想、新制备技术
1.新型形状记忆高分子材料的设计、制备、构效关系
(1)具有双转变温度的形状记忆高分子材料的发现
将不同结晶度,不同熔点或玻璃化转变温度的组分设计到同一高分子体系,制备了具有微相分离的半互穿网络复合物,首次发现该类复合物同时具有两个形状记忆转变温度(Tm和Tg),其形状恢复率可分别达到91%及99%;提出了其转变机理是分别基于PEG的熔点和PMMA玻璃化转变温度变化带来的结晶/结晶熔融,高分子链段的玻璃态冻结/高弹态运动的结果。该成果打破了以往所有形状记忆材料只具单一转变温度(Tm或Tg)的限制,被Macromolecular Rapid Communications高度评价为:“毋庸置疑,这是一项具有相当学术和应用价值的工作”(“The subject presented in this manuscript is scientifically relevant, promising and actual,No doubt on that”)。它开启了将两种或多种具有不同分子链、相态、聚集态等链转变温度的聚合物链段设计到同一聚合物体系,就可能获得两个或多个转变温度的形状记忆高分子材料的新途径,为突破传统的形状记忆高分子材料只能单向转变,而转为多向转变的设计提供了理论和技术支撑,在应用上也将有利于克服现有形状记忆材料受温度限制,大大拓展形状记忆材料的应用范围。2007年,德国的马普所I. Bellin研究小组引用、追随申请者的工作,报道了类似的结果,他们拓展设计合成了基于聚己内酯(PCL)/聚甲基丙烯酸环己酯(PCHMA)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)/聚二甲基丙烯酸己内酯(PCLDMA)的三转变形状记忆聚合物。
(2)基于非共价键(氢键)作用的形状记忆高分子材料的创新设计
基于效法自然界生物体结构,率先提出利用分子间的非共价结合作用构建具有形状记忆性能的高分子网络复合物的思想,利用羟基与羰基、羧基之间的氢键作用,先后设计、制备了P(MAA-co-MMA) / PEG复合物、PMMA-PEG 半互穿网络复合物和(P(MMA-co-VP)-PEG等具有优异形状记
忆性能的系列材料,性能测试结果表明其储能模量比可以超过200,形状恢复率可达100%。该成果突破了之前报道的形状记忆高分子材料功能发挥均是基于共价键或物理交联来实现的理论,根据上述发现,申请者进一步通过氢键复合与可控交联的思想,设计并制备出了P(MMA-co-HEA)及P(AA-co-MA)类形状记忆高分子材料,其高模量比高达800-1000,远高于目前文献报道的最高200的模量比(日本三菱公司报道的聚氨酯类材料)。同时建立了形状记忆高分子材料恢复率评价方法—角度法,该评价方法已被众多国内外同行认同并采用(如:Macromolecular Rapid Communications, 2009, 30, 897 ; Macromolecular Chemistry and Physics, 2009, 210, 669; Journal of Materlals Chemistry, 2009, 19, 8484等)。
(3)具有多级结构的形状记忆高分子材料的创新构建
借鉴自然界中普遍存在的多级结构现象(如骨、蜘蛛丝等因其独特的多级层次结构而具有优异的机械性能),创新的将多级层次结构思想引入到形状记忆高分子材料设计、构建中,分别成功设计、制备基于星形结构、二级交联结构的形状记忆高分子材料。比如将星形聚合物(具有3或4臂的PEG)作为一级结构,与PMMA网络半互穿复合成具二级结构的复合物,得到具有优良力学性能和加工性能的形状记忆高分子新材料。SOFT MATTER的审稿人评价该工作是“该领域当前为数不多的开创性研究”(There is currently little work done in this area)。
(4)多形转变形状记忆高分子材料的研究
基于互穿网络结构,设计、制备了集展宽的玻璃化转变与结晶相于一体的形状记忆材料,利用宽玻璃化转变区域内的多个梯度化Tg与晶区的Tm作为多级转变温度,在一个形状记忆周期中实现了从两形到五形的多形转变形状记忆功能;突破了美国科学家Tao Xie之前报道的四形形变的结果,并且率先从互穿网络中分子运动受限的角度出发,提出了相关的分子机理。该工作被Journal of Materials Chemistry期刊的官方博客作为热点文章进行了评述:中国科学家首次设计合成了能够记忆五个不同形状的形状记忆高分子材料,而目前现有的材料最多只能记忆四个形状。(A shape memory polymer that remembers 5 different shapes has been developed by Chinese scientists. The team that this is the first time a quintuple-shape memory effect has been achieved.)
取得的上述创新成果,分别被德国、日本、美国等同行在Advanced Materlals等知名期刊广泛引用(如Advanced Materlals,2010,22,3388;PNAS,2006,103,18043;JACS,2011,133,12866;Progress in Materlals Science, 2011, 56, 1077; Macromolecules, 2012, 45, 1062; Macromolecular Rapid Communications, 2012, 33, 225; Soft Matter, 2012, 8, 965; Polymer, 2011, 52, 4985等),开拓了形状记忆高分子材料研究的新领域,丰富、完善了高分子材料分子间、链之间的聚集态、相态等结构、形态与形状记忆功能的关系、规律以及作用机制等理论内容,为建立新的形状记忆高分子材料的理论提供重要依据,也为设计、制备具有强恢复力、快恢复速度、高恢复率、性能优异的形状记忆材料提供重要的理论指导和制备方法。
(三)智能高分子微球/微粒
1. 发明了“一步法”磁性高分子微粒的新方法
发明了在纳米Fe3O4磁流体,功能单体等非均相聚合体系中,应用改进分散聚合法,“一步”成功制备出高分子磁性微球的方法,且微球的粒经、磁响应性、表面功能基团均可控制,该方法打破了传统的,由挪威著名科学家Ugelstad在80年代初发展起来的“二步法”。该工作丰富和发展了高分子分散聚合理论,为采用非均相分散聚合制备无机/有机复合材料提供了新的理论基础和依据。该工作单篇引用次数达到82次,被Progress in Polymer Science、Advanced Materlals等著名期刊大幅引用( Chemical Reviews, 2008, 108, 2064 ; Progress in Polymer Science, 2007, 32, 1275 ; Advanced Materlals, 2003, 15, 1729等)。在此基础上,首次设计、并通过原位乳液聚合法制备了同时具有导电性、磁性能的Fe3O4-聚苯胺核-壳式纳米复合微粒;并提出了磁性导电聚合物微粒核/壳材料间的相互作用机理。该工作制备的功能微粒具有很好的微波吸收特性及宽频吸收特性,具有较好的应用前景,引起国内外同行的高度关注,单篇引用次数达171次(如: Langmuir, 2009, 19, 11835; Journal Of Macromolecular Science Part B-Physics, 2008, 48, 242等)。
2. 高分子微球(粒)的智能化
(1)建立了无机功能纳米粒子/智能高分子材料杂化集成新方法
提出了将具有外部刺激响应的智能高分子材料与无机纳米功能材料结合,杂化集成多功能材料的思想,建立了制备具有外部刺激应答响应,同时具有磁性(光、电)等功能的多功能材料的系列新方法。如创新采用Ligand exchange与Sol-Gel相结合的方法对磁性纳米粒子表面功能化,有效解决了磁性纳米粒子的分散稳定差、接枝率低的问题,设计合成了宏观磁性能随温度诱导可逆改变的智能纳米高分子微球,Chemical Communications审稿人评价是一个 “非常好的工作”, “这是通过改变高分子的形态控制磁性的有趣应用”(“This is very nice work”,“This is an interesting application of changes in polymer conformation to control magnetic properties”)。
较早提出将可逆加成断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合与点击反应(Click Chemistry)相结合,制备结构、性质高度可控的智能聚合物杂化材料的新方法,该方法具有制备条件温和,普适的优点,而且有效克服了物理吸附、表面接枝、表面引发、配体交换等方法无法解决的接枝密度低、可控度弱、反应条件苛刻等问题,Macromolecular Rapid Communications的审稿人评价为“非常出色”、“非常有趣”(The research is well conceived executed and interpreted. this is an interesting idea)。
提出将外部应答响应功能智能材料与纳米导电功能材料结合,制备了具有温度开关效应的纳米/智能聚合物凝胶导电复合物的设计思想,该复合物的导电性能随外部温度变化引起的凝胶膨胀/收缩而呈现良好的可逆“开/关” 特性。该工作被Advanced Functional Materlals, Chemical Communications 等多次引用,而且被英国剑桥大学Heikki Tenhu 教授发表在Chemical Communications的“Recent Advances in Polymer Protected Gold Nanoparticle:Synthesis, Properties and Applications”一文中大幅引用。(如:Chemical Communications, 2007, 44, 4580; Advanced Functional Materlals, 2011, 21, 674; Advanced Functional Materlals, 2009, 19, 2474; Macromolecules, 2010, 43, 8086等)。
(2)建立了基于主客体识别的纳米智能超分子新体系
提出了将α-环糊精和偶氮苯的光控主客体分子识别体系引入到智能聚合物及其纳米粒子表面的思想,设计、合成具有光控分子识别的智能聚合物和光可调控的金纳米粒子智能表面。如在智能聚合物链的末端引入偶氮苯,在金纳米粒子表面引入α-环糊精,设计合成了智能聚物分子链能够
在金纳米粒子表面可逆组装的光可调控的温敏性智能表面,Macromolecular Rapid Communications审稿人评价是 “同时具有温度和光双重敏感的纳米粒子的第一个例子”(“This is the first example that a nanoparticle was functionalized with such two properties simultaneity.”)。
在智能高分子微粒子这一领域通过近15年的系统研究,取得了一些创新成果,形成了自己的研究特色,主要结果引起包括美国、德国等国外同行的高度关注,分别被Chemical Reviews, Advanced Materlals, Progress in Polymer Science等知名期刊大篇幅引用,有13篇论文单篇引用次数超过20次(单篇最高引用次数为181次)。特别是改性分散聚合法,“一步法”微粒成球机理,Ligand exchange与Sol-Gel相结合,聚电解质多糖-小分子自组装和原位还原法,(RAFT)活性自由基聚合与点击反应(Click Chemistry)相结合等设计、制备智能(功能)聚合物微粒子的思想、方法,对聚合物微粒子的可控制备、智能化、功能化具有重要的理论指导,在医药、化工、环保、电子信息等领域有广阔的应用前景。
(四)功能高分子纳米分散体树脂核心技术的建立
1. 构建了功能高分子纳米水分散体树脂核心技术
涂料的水性化是环保型涂料发展的重要方向。与建筑、木材、金属、纸张等材料相比,塑料具有表面能低、表面光滑,涂料难以附着。传统的溶剂型塑料涂料,首先使涂料对塑料表面充分润湿,并通过调节涂料中溶剂的溶度参数,利用有机溶剂轻微溶胀、腐蚀塑料底材,使涂膜与塑料表面形成共混层而达到良好的附着效果。水性涂料是以水为分散介质,涂料的表面能较高,更难以润湿塑料底材,同时水性涂料本身无法腐蚀塑料底材,要想获得良好的附着力,必须从成膜树脂和水性涂料的组成、结构和制备技术上进行创新设计。申请者在聚合物纳米粒子的研究中发现,由于纳米粒子粒径小于100nm,具有传统乳液聚合得到的乳胶粒子所不具备高堆砌、高渗透、高稳定等特性,利用该类纳米粒子,可望解决塑料涂装水性化的问题。
因此,申请者利用在功能高分子微(超)粒子的基础研究中取得的微粒形成机理、理论,功能化方法、手段等成果,指导开展了可用于塑料等表面涂装的“功能高分子纳米水分散体树脂”的研究,取得了7项专利和2项高分子纳米水分散体树脂的核心技术:
核心技术:
(1) 高分子纳米水分散体树脂组成与结构设计技术。通过高分子纳米水分散体树脂的组成和结构上进行创新设计,引入含羧基、羟基、氨基、氰基等功能基团,可与塑料基体表面的功能基或聚合物链间产生交联作用,提高了树脂涂膜的附着力、硬度、耐水性和耐溶剂性等性能。
(2)高分子纳米水分散体树脂关键制备技术。综合应用无皂乳液聚合、大分子单体共聚合和核壳乳液聚合等技术,完成了高分子纳米水分散体树脂、聚氨酯-聚丙烯酸酯纳米水性树脂和核壳自交联纳米水性树脂等多种类型高分子纳米水分散体树脂关键制备技术。
专利:
(1) 一种聚氨酯—聚丙烯酸酯复合纳米水分散体及其制备方法
(授权专利号:ZL01108770.6)
(2) 一种塑料涂装用的聚合物纳米水分散树脂及制备方法
(授权专利号:ZL01107019.6)
(3) 一种可交联高分子乳化剂及其制备方法
(授权专利号:ZL200310111018.0)
(4) 一种双疏性聚氨酯—聚丙烯酸酯微乳液及其制备方法
(授权专利号:ZL02113863.X )
(5) 一种塑料涂装用的仿金属水性涂料
(公开号:CN1626587A)
(6) 一种塑料涂装用的水性涂料及制备方法
(公开号:CN1626586A)
(7) 一种含氟聚氨酯乳液及制备方法
(公开号:CN1670051A )
(8) 一种可光固化的水性含氟聚氨酯丙烯酸酯树脂及制备方法
(申请号:200810045792.9)
(9) 一种可交联非离子型聚氨酯乳化剂及制备方法
(申请号:200710050153.7)
(10) 一种塑料用水性电磁屏蔽涂料及制备方法
(申请号:201010578586.1)
利用以上技术获得的高分子纳米水分散体树脂兼备了乳胶和水溶性树脂的优点,其成膜物的附着力、硬度、耐水性、致密性、平整性及光泽得到很大的提高,经过对树脂进行结构改性和性能调节,可以广泛满足塑料、金属、家俱、家装、建筑、玻璃、皮革涂饰、油墨等多种领域高档涂装用的水性涂饰,大大带动上述领域绿色环保产品的发展,促进我国环保型涂料,特别是能满足家电、木器、汽车、建筑等高档塑料表面涂装用水性涂料的需要,产生良好社会效益、经济效益和环保效益。
2. 基于聚合物纳米水分散体树脂的高功能环保型塑料涂料的应用实例
通过与四川长虹、重庆宗申等应用企业合作,开展了家电、汽摩、玩具等不同行业的应用研究,获得了水性塑料涂料工业化制备、应用成套技术:(1)水性塑料涂料工业化制备关键技术。采用新的制备工艺、流程,形成了既可保证各种填料的均匀水相分散,又可保证乳液体系稳定的技术诀窍。(2)塑料涂装用环保型水性涂料的测试和评价方法的建立。建立了适用于塑料涂装用水性涂料的性能评价方法,制定了全国首个塑料涂装用水性涂料企业标准《B13-01水性丙烯酸塑涂料企业标准》(Q/74363024-9.01-2003)。(3)水性塑料涂料应用施工工艺关键技术。 该成果打破了国外跨国公司(如美国PPG公司,大日本油墨)的技术垄断,评为国家863计划优秀项目,专家组认为:“聚合物纳米水分散体树脂和塑料用水性涂料的主要性能指标达到国外同类产品的先进水平,填补了国内空白”;“聚合物纳米水分散体树脂和塑料用水性涂料的组成、结构和制备方法均具有创新性,塑料用水性涂料及其制备技术居国内领先水平”。该成果目前已成功实现产业化,研发、生产了近20个水性塑料涂料的品种。其中在家用电器领域,电视机外壳水性塑胶漆获得四川长虹合格认证,投入工业化应用4年,已成功生产500多万台(套)电视机壳,同时在中山长虹、深圳康佳、青岛海尔等家电企业也逐步进入工业化应用;在摩托车、电动自行车领域,形成了以水性塑料涂料为底漆,以光固化涂料为面漆的全环保体系,在无锡宗申、立帆、金华绿源等企业使用水性塑料底漆生产100多万台(套)摩托车、电动车塑料件;同时广东、上海、浙江等地60多家玩具和鞋材企业成功应用水性塑料涂料生产4000多万双塑料鞋跟。目前累计减少有机溶剂排放2000余吨,产生综合效益6000多万元。
所在课题组在智能高分子材料领域取得的上述成绩,对促进智能高分子材料领域创新理论的形成提供了重要的依据和基础,拓展、完善了形状记忆高分子材料、无机功能纳米粒子/智能高分子材料杂化功能材料等新的研究领域,建立的智能高分子材料制备新技术,推动了智能高分子材料的高技术应用。