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2025年第56卷第12期
整期封面整期目录

    前言

  • 高分子复合材料与自修复材料专辑前言

    解孝林, 陈旭东, 于中振
    2025, 56(12): 1-2. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25no12
      
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    更新时间:2026-01-19

    专论

  • 高性能聚合物纳米共混泡沫材料研究进展

    游江岸, 姜治伟, 唐涛
    2025, 56(12): 2095-2109. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25229
    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  
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    更新时间:2026-01-19
  • 李懿轩, 孙俊奇
    2025, 56(12): 2110-2124. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25255
    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  
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    更新时间:2026-01-19

    综述

  • 动态网络策略调控可生物降解聚合物性能

    包睿莹, 杨伟
    2025, 56(12): 2125-2138. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25204
    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  
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    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

    叶丽军, 沈洁清, 陶莹, 洪佳晖, 李勇进
    2025, 56(12): 2139-2158. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25209
    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  
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    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

    刘鑫阳, 张至逸, 田晨晨, 宁南英, 田明
    2025, 56(12): 2159-2190. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25213
    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  
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    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

    杨诗白, 任舒彤, 薛甜甜, 樊玮, 刘天西
    2025, 56(12): 2191-2217. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25219
    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  
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    更新时间:2026-01-19
  • 动态共价交联通用合成橡胶

    郝心玥, 王婕, 于冰, 田明, 曹鹏飞
    2025, 56(12): 2218-2245. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25227
    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  
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    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

    陈茗, 史芷丞, 陈凤翔, 徐卫林
    2025, 56(12): 2246-2261. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25224
    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  
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    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

    乔梦兰, 崔昆朋, 李良彬
    2025, 56(12): 2262-2301. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25234
    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  
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    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

    杨湉湉, 许华平
    2025, 56(12): 2302-2333. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25220
    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  
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    更新时间:2026-01-19

    研究论文

  • 聚硅氧烷离子凝胶基软弹性界面导热材料

    赵熙博, 俞慧涛, 秦盟盟, 封伟
    2025, 56(12): 2334-2346. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25087
    摘要:新型热界面材料(TIMs)需要兼具软弹性与高导热性,以实现复杂界面的高效连接与热传导. 极端高低温使用工况又对TIMs提出了新的性能要求. 能否在低温下使TIMs保持良好的软弹性和结构稳定性,是决定其热疏导性能的关键因素. 在聚硅氧烷主链接枝侧链形成刷型聚合物来调控其柔性与低温结晶现象. 部分接枝末端羟基咪唑离子液体,制备出富含氢键且耐低温的聚硅氧烷离子液体(PIL),并进一步接枝丙烯酸己酯,制备出聚硅氧烷离子凝胶(PIL-GEL). PIL-GEL材料在-80 ℃、50%压缩率的条件下,压缩强度为2.75 kPa,在-40 ℃下30 min的拉伸自修复效率达到42.2%. 利用双辊固化集成装置,成功实现了六方氮化硼(h-BN)/聚合物薄膜的连续制备. 利用堆叠、压缩和垂直切割技术,制备出基于垂直取向的PIL-GEL@h-BN的TIMs,其在填料质量分数为30%的条件下,具有高面外热导率(5.851 W·m-1·K-1)、低压缩模量(9.8 kPa)和接触热阻(63.26 K·mm2·W-1). 在50%的动态压缩条件下,界面温度变化仅为0.64 ℃,展现出出色的界面热管理能力.  
    关键词:聚硅氧烷离子凝胶;导热复合材料;软弹性  
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    更新时间:2026-01-19
  • 吸波型聚酰亚胺导热相变复合材料的制备及性能研究

    郭永强, 李攀, 赵若琳, 顾军渭
    2025, 56(12): 2347-2360. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25144
    摘要:电子元器件的高功率化和小型化发展使其面临日益严重的热积聚和电磁波污染问题,对高导热和优异吸波性能的相变复合材料提出了迫切的需求. 本研究通过共混电纺相分离法制备多孔聚酰亚胺(PI)纤维,以“静电喷雾-高温烧结”制备的异质结构BN@FeCo为导热/吸波填料,结合静电喷雾在PI纤维间构筑BN@FeCo导热通路,将其浸渍PW后制备吸波型BN@FeCo/PW/PI导热相变复合材料. 结果表明,当BN@FeCo质量分数为55%时,厚度为2.1 mm的BN@FeCo/PW/PI复合材料具有最优的吸波性能,其最低反射损耗为-33.1 dB,导热系数为3.22 W/(m·K).  
    关键词:导热;吸波;聚酰亚胺;静电纺丝  
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    更新时间:2026-01-19
  • 孙铭鹤, 崔文志, 尤伟, 俞炜
    2025, 56(12): 2361-2370. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25179
    摘要:探讨了纳米粒子形状对高分子纳米复合材料(PNCs)界面链受限和缠结的影响,以球形二氧化硅、短棒状二氧化硅和多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体的纳米复合材料为研究对象,发现玻璃化转变温度和玻璃化转变中损耗角正切的最大值依赖于比表面积、表面曲率和表面相互作用强度等多种因素,更大的长径比和更小的直径是强化界面受限的关键. 在更大尺度上,所研究的纳米复合材料中的链缠结行为均满足管子模型,而纳米粒子的比表面积和表面曲率是决定界面缠结密度大小的主导因素,较低曲率的表面可显著增强界面拓扑约束的程度.  
    关键词:高分子纳米复合材料;纳米粒子;流变学;链受限;链缠结  
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    更新时间:2026-01-19
  • 沙璇, 彭伟, 李广全, 冯嘉春
    2025, 56(12): 2371-2380. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25195
    摘要:添加成核剂是高分子工业中优化产品质量、提高生产效率的重要手段. 研究发现,在线性低密度聚乙烯(LLDPE)中加入成核剂Hyperform® HPN-20E时,存在整体结晶速率下降的现象. 一般认为其可归因于成核剂加入后结晶温度提高导致的晶体生长变慢,但这一现象与大多数高分子添加成核剂后同时提高结晶温度和结晶速率的普遍现象不一致. 为进一步探究这一问题,本工作合成了上述成核剂的有效成分-六氢邻苯二甲酸钙(Ca-HHPA),系统考察了其对一种茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)结晶行为的影响. 结果表明,Ca-HHPA虽可显著促进mLLDPE中具有高结晶能力链序列的成核,但成核密度增加对提高结晶速率的贡献不及结晶温度升高后生长速率降低的效果;同时,Ca-HHPA加入后会抑制弱结晶能力链序列的成核,使其在更低温度下结晶. 两种因素共同作用,导致整体结晶速率减缓.  
    关键词:成核剂;线性低密度聚乙烯;结晶速率  
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    更新时间:2026-05-11
  • 刘杰, 孙鹏, 郭小仟, 雷巍巍, 吴河生, 黄湘, 施德安
    2025, 56(12): 2381-2395. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25203
    摘要:氢键由于具有动态属性在自修复橡胶弹性体领域广泛应用. 目前报道的单一氢键交联自修复橡胶受限于氢键的低结合能,普遍存在拉伸强度较低(通常低于3 MPa)的问题. 尽管氢键/共价键双网络结构可在一定程度上提高拉伸强度,但共价键的引入会削弱材料的自修复能力和可再加工性. 本工作通过在环氧化天然橡胶(ENR)中引入含刚性基团的多重氢键交联点,系统研究了该类交联点含量对ENR物理机械性能、自修复性能及抗裂纹性能的影响. 结果表明,该橡胶材料的断裂伸长率可超过1200%,拉伸强度可达10.38 MPa,断裂能达46.26 MJ/m3,并具备一定的自修复能力. 此外,该类氢键交联结构还显著提升了ENR的抗裂纹性能. 本工作不仅为高强韧自修复弹性体的设计提供了新思路,而且为抗裂纹材料的发展提供了参考.  
    关键词:环氧化天然橡胶;氢键;刚性基团;高强度高韧性;自修复  
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    更新时间:2026-01-19
  • 基于硫磺和硫醇反应的可回收、可修复动态多硫高分子 增强出版

    陈可祥, 张传真, 樊文博, 张子言, 李小雨, 崔晨晖, 郭寅周, 何之源, 明小庆, 张彦峰
    2025, 56(12): 2396-2405. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25206
    摘要:交联聚合物综合性能优异、应用广泛,但高度稳定的三维交联结构使其难以修复和回收. 动态多硫键是一种具有较快交换速率的动态共价键,将其引入交联聚合物构建动态多硫高分子,可赋予其快速修复、快速回收等性能. 本工作开发了一种有机碱催化硫醇与硫磺反应形成含动态多硫键交联高分子的策略,通过核磁氢谱研究了模型分子的化学结构与多硫键复分解反应,通过拉曼光谱、X射线衍射、拉伸、应力松弛研究了含有动态多硫键高分子的基本性能. 结果显示,多硫键成功引入并且展现出良好的动态交换能力. 基于多硫键复分解反应,交联聚合物表现出优异的修复、重塑性能;并且多硫交联聚合物可以被过量硫醇降解,再利用硫醇与异氰酸酯的反应将降解产物升级为聚硫氨酯. 此外,动态多硫聚合物可以在硫化钠溶液中温和降解. 这一简单而高效动态化学设计理念,为开发新型可回收、可修复绿色智能材料提供了新的思路.  
    关键词:含硫高分子;动态多硫键;动态高分子;动态共价键  
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    更新时间:2026-05-11
  • 朱珍珍, 吴娇娇, 史延群, 夏雨, 靳冉, 武明杰, 崔逊, 杨应奎
    2025, 56(12): 2406-2417. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25214
    摘要:氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属-空气电池等新型可持续能源转换装置的关键电极过程,但其缓慢动力学严重限制了器件性能. 本研究提出一种分子介导的聚多巴胺(PDA)界面组装策略:通过Pluronic F127 (F127)与盐酸多巴胺(DA)在1,3,5-三甲基苯(TMB)分子调控下的协同组装,在碳纳米管(CNT)表面构筑PDA包覆层(CNT@PDA),经热解后得到分级多孔碳壳层(CNT@HPC). 进一步利用2,2′-联吡啶(bipy)双齿配体螯合钴前驱体,经二次热解将钴单原子稳定锚定于碳基体中,制备出核壳结构分级多孔碳限域钴单原子催化剂(CNT@HPC-Co). 研究表明,钴单原子位点的独特电子结构显著加速了ORR动力学,而CNT内核与多孔碳壳层构成的分级通道有效促进电子传输与氧中间体的扩散传质速率. 电化学测试显示,CNT@HPC-Co在0.1 mol/L KOH中半波电位达0.88 V (versus 可逆氢电极(RHE)),优于商业Pt/C及已报道的同类非贵金属催化剂. 此外,该催化剂在水系和柔性准固态锌-空气电池中均展现出较高功率密度和优异循环稳定性. 本研究通过界面组装与单原子配位化学的协同设计,为构筑低成本、高活性ORR电催化剂提供了新策略.  
    关键词:聚多巴胺;界面组装;核壳结构;单原子催化剂;氧还原反应  
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    更新时间:2026-05-11
  • 陈官胜, 柳童, 王志峰, 徐建华, 傅佳骏
    2025, 56(12): 2418-2429. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25222
    摘要:柔性导热材料是电子电器、能源与航空航天等领域的关键功能材料,但其应用受到损伤后难以自修复以及裂纹易扩展等问题的严重制约. 本研究通过将羟基化氮化硼纳米片引入自修复聚氨酯基体,并采用层压定构工艺构建有序层状结构,成功制备出兼具优异抗撕裂性能和自修复能力的柔性导热复合材料. 研究表明,该材料的面内导热系数达到5.8 W·m-1·K-1,断裂能为341.1 kJ·m-2,同时在60 ℃条件下可实现表面划痕与机械性能的完全修复,修复效率高达91.03%. 本研究为发展高性能导热材料提供了新的设计思路与实验依据.  
    关键词:自修复;抗撕裂;导热;层状结构;复合材料  
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    更新时间:2026-01-19
  • 陆慧娟, 吴博, 吴思武, 张水洞, 郭宝春
    2025, 56(12): 2430-2440. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25225
    摘要:以天然多糖为大分子交联剂制备具反复加工生物基环氧化天然橡胶(ENR) Vitrimer,是解决硫化橡胶难循环加工所致的资源浪费与高碳排放问题有效策略,然而天然多糖难以与橡胶发生界面反应且相容性差. 本研究以马来酸酐改性甲壳素(MCh)作为大分子交联剂,与ENR通过热加工界面反应构建基于β-羟基酯键的动态交联网络. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、平衡溶胀和硫化曲线测试表征其结构,通过单轴拉伸、动态热机械分析(DMA)、示差扫描量热法(DSC)以及应力松弛与应变回复测试等多种方法评价其力学、动态力学性能和再加工性能. 结果表明,MCh与ENR界面形成的β-羟基酯键交联结构,增加了界面相容性. 当MCh添加量为30 phr时,ENR Vitrimer的拉伸强度是纯ENR的8.4倍. 且其酯交换活化能仅为61.8 kJ/mol,经2次加工(180 ℃、15 MPa硫化30 min)后拉伸强度保持率均≥88%,展示动态交联网络重排而具反复加工性优点. 研究结果为制备可再加工的高性能ENR Vitrimer提供新的思路,为复合材料界面增容提供新方法.  
    关键词:酰化甲壳素;环氧化天然橡胶;生物基Vitrimer;可再加工  
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    更新时间:2026-01-19
  • 周博, 王之昊, 周鹏, 张新星
    2025, 56(12): 2441-2451. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25231
    摘要:5G时代高功率电子器件的高集成微型化,要求封装材料兼具高导热、强黏附与高效应力释放能力. 然而,传统环氧树脂因高度交联网络易积聚内应力导致器件失效,严重制约了高端设备的发展. 为此,我们基于共价自适应网络(CANs)的动态拓扑重排特性,从分子结构设计出发设计了一种具有应力释放能力的高导热环氧树脂封装材料. 通过将一维碳纳米管与二维三氧化二铝微球进行协同互配,成功构建了三维导热网络,显著提升了材料的导热能力. 体系中引入的动态共价键与多重氢键产生协同效应,在实现环氧树脂内应力有效释放的同时,还大幅增强了其界面粘接强度与再加工性能. 高过载测试及环境老化实验结果表明,该材料在严苛工况下仍具备优异的服役可靠性. 本研究为发展新一代高性能电子封装材料提供了新的设计思路.  
    关键词:共价自适应网络;环氧树脂;应力释放;电子封装;导热散热  
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    更新时间:2026-01-19
  • 庞小燕, 张泽平, 容敏智
    2025, 56(12): 2452-2468. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25235
    摘要:随着电子器件向微型化、高频化方向发展,开发兼具高导热性和优异力学性能的聚合物基复合材料成为热管理领域的研究重点. 六方氮化硼(h-BN)因其层状结构和超高面内热导率被视为理想填料,但其易团聚和界面相容性差的问题极大限制了其应用. 本工作提出一种剥离-吸附协同策略,通过原位球磨工艺制备h-BN/液晶环氧树脂复合材料,以增加h-BN的长径比、比表面积和界面相容性. 实验结果表明,球磨剥离显著提高了h-BN的长径比和比表面积,促进了其在基体中的分散和其表面对液晶分子的有序吸附. 当h-BN含量为20 wt%时,复合材料的面内和面外热导率分别达到7.30和1.64 W·m-1·K-1,较简单共混样品提高22.7%和82.2%. 分子动力学模拟和有限元分析进一步揭示了h-BN剥离分层的增效机制:低含量时,剥离通过增大比表面积和长径比增强界面吸附并形成导热通路;高含量时,h-BN由于相互搭接削弱了球磨剥离的导热增强效果. 此外,增强的界面相互作用也赋予了原位球磨复材更高的弯曲强度和弯曲模量. 本工作为开发高导热和高机械强度的h-BN/液晶环氧复合材料提供了理论依据.  
    关键词:导热复合材料;液晶环氧;氮化硼;原位球磨;剥离-吸附协同效应  
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    更新时间:2026-01-19