高分子复合材料与自修复材料专辑
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高性能聚合物纳米共混泡沫材料研究进展
摘要：利用共混方法形成多相材料体系是制备新材料、提高其综合性能的有效途径之一. 通过纳米尺度分散形成聚合物纳米共混泡沫可以有效实现多组分性能的协同增效，是轻量化功能材料的重要发展方向. 然而，聚合物发泡材料中实现组分的纳米级分散，一直是制备高性能轻量化聚合物泡沫材料面临的挑战. 本专论围绕“热塑性/热塑性”与“热塑性/热固性”2类聚合物纳米共混泡沫材料体系，系统梳理了该领域的研究发展脉络与前沿进展，并重点介绍了本团队近年来从相态结构调控耦合超临界发泡技术的角度，提出了“增塑—发泡—增强”(PFR)策略，以及该策略在创制高性能聚合物纳米共混泡沫的最新进展，最后对该领域面临的挑战和未来发展趋势进行了分析与展望.关键词：聚合物泡沫;纳米共混;发泡;相分离1570|2665|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19高性能可持续聚合物材料：从层层组装膜到可逆交联聚合物
摘要：为了满足现代社会对聚合物材料优异力学性能与稳定性的要求，可持续聚合物材料在保持良好动态性的基础上，还需要具备媲美传统聚合物的力学性能与稳定性，甚至展现出传统聚合物不具备的独特力学性能. 本专论系统地介绍了我们在高性能可逆交联聚合物材料方面的研究进展. 从基于层层组装技术构建的自/可修复可逆交联聚合物膜出发，发展了基于聚合物复合物直接构筑具有自/可修复与可循环利用性的可逆交联塑料、弹性体及凝胶的有效方法，最终提出了基于多种可逆作用力与原位生成的纳米相分离结构的协同制备高性能可逆交联聚合物材料的概念. 通过调控纳米相分离结构的刚性、可变形性与动态解离性，制备了力学强度媲美或优于传统聚合物的可逆交联聚合物材料，还获得了具有独特力学性能的可逆交联聚合物材料，如兼具高强度与极低滞后性的水凝胶/离子凝胶、具有优异抗撕裂与抗损伤性的弹性体以及低温超韧且抗冲击的塑料等. 由于交联网络的可逆性，高性能可逆交联聚合物材料具有优异的修复、重复加工以及解聚回收等性能，为创制高性能可持续聚合物材料提供了全新方法.关键词：可逆交联聚合物;层层组装膜;可修复聚合物;可循环利用聚合物;原位相分离1774|2811|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19动态网络策略调控可生物降解聚合物性能
摘要：可生物降解聚合物因其主链可通过化学或生物过程实现可控裂解，为废弃塑料的终端处置提供了多样化且环境友好的解决方案，在推动可持续的循环塑料经济发展中具有广阔前景. 然而，该类材料在加工性与力学性能方面的局限长期制约着其大规模应用. 近年来，通过在聚合物网络中引入动态键合相互作用，为可生物降解聚合物的性能优化与高效回收提供了新途径. 动态交联策略不仅可以改善材料的加工流动性能、力学性能和界面相互作用，还可显著提升其循环利用潜力. 本文系统综述了基于动态网络策略在调控可生物降解聚合物的加工行为(如可生物降解聚酯的拉伸流动特性与天然多糖高分子的热塑性成型)、增强力学性能、改善多相/复合体系界面相互作用以及实现高效回收与再利用方面的研究进展，并对该领域未来面临的挑战与发展方向进行了展望.关键词：可生物降解聚合物;动态网络;加工;性能;循环1607|3058|1<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19高填充高分子复合材料成型加工与结构调控研究进展
摘要：高填充高分子复合材料在电子封装、生物医学等领域具有广阔应用前景. 功能填料的引入能够显著提升高分子材料的导电性、导热性、阻燃性及电磁屏蔽等性能，但高含量填料往往会降低复合材料的力学性能和加工性能. 本文综述了高填充高分子复合材料在热塑性加工与结构调控方面的研究进展，重点讨论了填料堆积密度的调控及其对成型加工的影响、热塑性加工条件下的填料网络设计，以及可逆动态化学键在基体黏度调控中的应用. 同时，阐述了热塑性高分子复合材料成型加工过程中的结构演变及其调控方法，旨在为高填充复合材料的加工工艺优化和性能提升提供理论指导.关键词：高填充高分子复合材料;成型加工;功能填料网络;堆积密度;黏度调控1230|2449|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19橡胶纳米复合材料界面和分散表征的研究进展
摘要：橡胶纳米复合材料在交通运输(如高性能轮胎)、航空航天与国防等国家战略领域具有重要的应用价值，复合材料的宏观性能与纳米填料-橡胶的界面相互作用及填料在基体中的分散结构密切相关. 然而传统表征方法受限于分辨率不足，难以清晰阐明纳米尺度微观结构(界面性能、分散结构)与复合材料宏观性能的关联机制，从而无法为高性能橡胶纳米复合材料的设计与制备提供明确指导. 本综述主要介绍了如何利用原子力显微镜(AFM)纳米力学成像技术的高分辨优势，实现橡胶纳米复合材料界面结构(界面厚度、纳米力学性能)的定量表征，以及结合具有纳米级分辨率的三维扫描透射电镜(3D-STEM)与微米级视场的同步辐射X射线计算机断层扫描(X-ray CT)实现纳米填料在橡胶基体中三维分散结构的精细化表征，包括填料聚集体分散均匀性、尺寸分布、内部密实度及填料网络结构的支化度和连通性等. 总结了橡胶与填料的物理化学性质对纳米复合材料多尺度微观结构的影响规律.关键词：橡胶纳米复合材料;界面性能;三维分散结构;结构性能关系1326|3417|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19形状记忆高分子气凝胶复合材料研究进展
摘要：形状记忆高分子气凝胶(shape memory polymer aerogel, SMPA)是一类兼具多孔结构和刺激响应特性的智能材料，能够在温度、湿度、电场等外界刺激下发生可逆形变. 这类材料通过结合气凝胶的轻质多孔结构特性和形状记忆聚合物的刺激响应能力，在航空航天、智能电子、环境能源等领域展现出巨大潜力. 近年来，SMPA的研究在材料体系设计和性能优化方面取得了显著进展，本文系统综述了近年有关SMPA及其复合材料的结构、机理、性能及应用的研究成果，通过材料体系将SMPA分为合成基和生物基2类，讨论其制备方法和性能优化方式，并列举SMPA及其复合材料在不同领域的应用，有助于读者了解当前SMPA及其复合材料的发展趋势、应用和现存挑战，以望引发研究人员对这一领域的进一步探索.关键词：高分子气凝胶;形状记忆;刺激响应1447|6411|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19动态共价交联通用合成橡胶
摘要：动态交联通用合成橡胶作为一种新兴的高性能材料，可以有效解决传统热固性橡胶优异力学性能、高稳定性与热塑性橡胶易加工、可回收难以兼顾的矛盾. 本综述系统梳理了动态共价网络(DCNs)的核心化学机理，对多种动态键进行了归纳，深入辨析了解离型与缔合型交换机制的本质区别、相互转化及其对材料宏观流变行为的影响. 随后，重点论述了对于不同化学结构通用合成橡胶针对性设计的动态交联策略与功能化实例. 最后，剖析了动态交联通用合成橡胶在工业化连续加工方面所面临的挑战与创新解决方案. 本综述旨在构建“化学机理—材料设计—加工应用”的完整闭环，为开发下一代高性能、多功能、可持续的合成橡胶提供依据与参考.关键词：动态共价网络;通用合成橡胶;可回收性;连续加工1097|3470|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19界面工程策略赋能纤维增强树脂基复合材料研究进展
摘要：纤维增强树脂基复合材料因其轻质高强、耐腐蚀性强、热稳定性与绝缘性高、可设计性与加工灵活等优势，已成为航空航天、国防军工、汽车和轨道交通、能源、基础设施等领域的关键材料. 本综述首先从纤维的结构特点、性能优势和应用领域出发，系统总结了代表性高性能无机纤维和有机纤维的优势，通过分析其差异，凝练出共性问题，即高表面化学惰性所导致的与树脂界面相容性差. 针对上述难题，本文探讨了界面调控机制及相应解决策略，综述了先进的界面处理技术及其国内外研究进展，并从新型树脂材料的开发、发展低成本和智能化制造技术、结构-功能一体化设计与应用、发展循环回收再利用新技术、人工智能与复合材料的深度耦合等几个方面展望了纤维增强树脂基复合材料未来的发展趋势，以期为推动该材料体系的进一步发展提供新思路.关键词：高性能纤维;界面调控策略;纤维增强树脂基复合材料;结构功能一体化1547|7882|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19夹胶玻璃用聚乙烯醇缩丁醛胶片结构与性能研究进展
摘要：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片作为安全玻璃的核心部件之一，凭借其优异的黏结性能、抗冲击性能、光学性能，被广泛应用于汽车、建筑、光伏等领域，是实现安全与智能化的关键材料. PVB胶片的性能与其合成过程中形成的分子结构、加工过程形成的聚集态结构密不可分，揭示加工和服役条件下多尺度聚集态结构及动力学演化规律是构建PVB胶片结构-性能关系的关键. 本文系统综述了近年来围绕夹胶玻璃用PVB胶片开展的研究工作，主要包含：PVB树脂的化学合成、PVB胶片的加工工艺、微观结构与宏观性能关系，并探讨了其在夹胶玻璃中的核心作用以及在功能和智能玻璃(隔音、隔热、防紫外等)中的最新应用进展. 本综述旨在为夹胶玻璃用PVB胶片的分子结构设计、工艺优化及多功能创新应用提供理论参考.关键词：PVB胶片;夹胶玻璃;多尺度聚集态结构;结构-性能关系689|3330|0<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19光响应智能自适应材料体系：光控拓扑重构聚合物
摘要：智能自适应材料作为现代高新材料系统重要的组成部分，被广泛应用于制造业、光电子、生物纳米应用等前沿领域.由于相比于其他刺激源(如温度、pH等)，光信号具有清洁可再生、高时空分辨率等优点，因此基于光响应的智能自适应材料近年来基础研究与技术应用层面均得到大力发展. 聚合物的拓扑结构作为材料性能的决定性因素，其动态重构能力直接影响材料的智能化水平，因此光诱导拓扑重构成为构建光响应智能自适应材料的核心策略. 本综述首先系统梳理了光响应材料中常用光敏基团的光诱导化学/物理反应机制，继而聚焦光控拓扑结构转变的多层级响应过程：通过典型案例分析，阐明光敏基团的异构化、解离/重组等行为在聚合物链段层级(如交联密度调控)、网络层级(如三维拓扑重构)、网络贯通性层面(如链断裂降解)以及界面工程中的调控机制与功能化设计. 最后，针对当前光控重构材料存在的响应速率不足、效率低、光毒性及生物毒性难以消解等瓶颈问题进行分析，并展望其在自适应涂层、可编程软机器人等领域的应用前景.关键词：光响应材料;智能自适应材料;拓扑重构1167|4766|1<图文摘要><HTML><网络PDF><Enhanced-PDF>更新时间：2026-01-19
