高分子应用化学研究团队
Research Team for Applied Polymer Chemistry
1.团队介绍：
本科研团队立足于高性能橡胶弹性体、塑料及助剂的化学合成、结构改性、配方设计及其生产应用方面的科学研究、技术开发及工艺设计等。以国家创新型经济和社会发展中的重大战略需求、学科前沿导向的基础研究及应用技术研究为牵引，以科学技术创新和人才培养为核心，围绕“高性能橡胶纳米复合材料”、“柔性弹性体电子材料”、“生物降解高分子材料”、“高性能橡塑加工方法”以及3D打印橡塑材料等研究方向，全面推进橡胶、塑料的基础、应用基础和应用研究，实现以高性能合成橡胶、塑料及其复合材料为中心的新材料、新理论的突破。已先后在Composites Sci. Tech.,ACS Applied Materials and Interfaces, Nano Energy, Langmiur, J. Mater. Chem A., Nanoscale，Marcomolecules，Polymer，J. Appl.Polym.Sci.等国际高水平学术期刊上发表论文200 余篇，申请发明专利100余项，其中获授权近80项。欢迎有志于科研追求卓越的学子加盟。
研究方向1：高性能橡胶纳米复合材料
橡胶增强、自修复、遇水膨胀密封、阻燃和阻尼是制备高性能橡胶复合材料的重要手段。本方向采用多维杂化手段(包括原位生长、超分子自组装和溶胶凝胶等)，制备了集协同增强和高效活化为一体的树枝形聚合物和粘士材料，显著提升橡胶复合材料的各种性能，深入研究通过界面调控设计新型杂化填料，开发多功能性多维杂化填料，实现橡胶纳米复合材料的多功能和高性能化。此方面的研究，在Science and Technology of Advanced Materials、Chinese Journal of Chemical Engineering、Journal of the European Ceramic Society、Nanomaterials、Polymer Testing、Polymer International、Applied Clay Science、Journal of Applied Polymer Science 等国外重要期刊发表论文30 余篇，授权发明专利20 余项。
研究方向2：自修复柔性电子弹性体
近年来，随着人工智能的开发和社会发展的需求，功能弹性体复合材料由于其优异的拉伸压缩性、耐磨性及生物相容性等被广泛应用于电子传感、人机交互、健康检测等领域。然而由于弹性体基体是典型的软物质材料，实际应用过程中不可避免地会产生微裂纹等缺陷，进而影响其使用效果和服役周期，因此，具有自修复的功能弹性体复合材料逐渐成为该领域研究重点。此方面的研究，在ACS Applied Materials and Interface, Journal of Materials Chemistry A、Polymer Testing、Polymer International、Applied Clay Science、Journal of Applied Polymer Science 等国外重要期刊发表论文20 余篇，授权发明专利10 余项。
研究方向3：天然源土壤调理高分子材料
土壤盐渍化、养分和微生物失衡等诸多问题严重制约了都市农业集约化发展进程，成为我国现代设施农业亚需解决的课题。利用天然源生物可降解材料并能根据农作物生长周期以及土壤特点进行分子层面的结构设计和组成调控，研制绿色环保的高分子土壤调理剂，对于改善设施土壤理化性质以及提高设施土壤肥力，实现都市设施农业的可持续发展具有重要意义。此方面的研究，在Journal of Agricultural and Food Chemistry、International Journal of Biological Macromolecules、Applied Surface Science、Advances in Polymer Technology、Green Processing and Synthesis 等国外重要期刊发表论文 30 余篇，授权发明专利 20 余项。
研究方向4：智能与功能柔性复合材料
智能与功能柔性复合材料是在复合材料基础上发展起来的一项高新技术，其构想来源于仿生学，目标在于研制具有类似于生物各种功能的“活”材料，具有感知功能、驱动功能、反馈功能、控制功能和自修复等功能，可实现结构功能化、功能多样化，属于当前国际上研究的热门领域。目前，研究应用较为广泛的智能与功能复合材料主要有电活性聚合(Electroactive Polymers)及其复合材料、形状记忆聚合物复合材料 (Shape Memory Polymer Composites, SMPCs)、自修复材料 (Self-Healing Materials)等，每一种智能材料都各具其特点，有着广阔的应用前景和发展潜力。智能与功能复合材料的独特性能将引领智能制造发展的新方向，为未来构造智能社会提供基础和保障。
研究方向5：高性能导热复合材料
随着5G 技术等革新性技术进一步发展，各类前沿高科技产品及相关产业链对于超高性能集成电路的需求飞速发展，为了满足高集成电路超轻薄化，微小化以及更多功能化，高效的散热能力已经成为现代电子工业持续发展的重要障碍之一。为了保证各类元器件安全可靠的运行，需要具有高散热性能（导热性能）的材料。其中不仅仅囊括了电子封装等领域，也包括各类产品如：OLED，仿生材料等，此类材料都需要高导热材料来解决产品运行过程中产生的热量耗散以此保证产品在合适的温度下正常运行，属于当前材料研究的热点之一。
研究方向6：3D打印
熔融沉积成型技术（FDM）是3D打印最常用的技术之一，易实现复杂模型的个性化定制，使得它在医用市场、工业领域和航空领域等方面具有大量的、潜在的市场需求。同时FDM打印也是一种逐层打印技术，存在制件尺寸精度差、表面粗糙、层间机械强度低等缺点，极大的限制了它的应用。新型气体辅助引入到3D打印中，在喷嘴内壁和高分子线材之间形成一薄层气体润滑层，使高分子线材以壁面滑移的方式进行挤出。气辅挤出消除了离模胀大，减小了层厚，从而改进了尺寸精度和表面粗糙度；另外高温高压气流对打印件表层瞬间加热和加压作用有利于层间大分子链互相渗透、扩散、缠结，从而提高层间热粘合和机械强度。
2.团队成员
1
王锦成：男，教授，博士，东华大学材料学专业
上海市曙光学者，中国化工学会橡胶专业委员会委员，上海市化学化工学会第十一届橡胶专业委员会委员。
Email: wjc406@126.com
Phone: 13761457560
微信号：13761457560
主要从事新型功能橡胶材料的设计、制备及应用，积累了一定的理论基础和丰富的实践经验。包括：自修复高性能橡胶弹性体、土壤调理及修复材料、生物高分子降解材料、柔性弹性体电子材料、阻燃材料、阻尼减震材料、遇水膨胀密封橡胶等。先后承担各类科研项目19项，其中主持科研项目12项，包括国家自然科学基金青年项目、面上项目和半岛电子官网下载链接网址是多少 项目、上海市曙光计划项目、上海市人才发展资金项目、上海市白玉兰科技人才基金等。国家自然科学基金青年项目“基于ʻ有核准一步法ʼ的超支化有机蒙脱土的制备及其在硅橡胶中的应用性能研究(50803034)”、面上项目“树枝形阻燃抑烟层状硅酸盐的结构设计、可控制备及应用(51173102)” 等科研项目已经结题。相关专利获得授权，已实施转让；相关企业产品被评为“上海市高新技术成果转化项目”；相关科研成果“无卤素高阻燃绿色阻燃剂”获得上海市优秀发明选拔赛产品推广实施金奖以及上海市科技进步三等奖。近年来，申请国家发明专利62项，其中已授权53项；先后在Composite Science and Technology、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Materials Chemistry A、Polymer Testing、Applied Clay Science、橡胶工业、合成橡胶工业、弹性体等国内外重要学术期刊发表论文120余篇，其中SCI收录100余篇。
2.
甘文君：女，教授，博士
复旦大学 高分子科学系
2013-2014美国伯克利国家实验室访学
目前从事热力学不相容聚合物多组分共混体系，研究反应诱导相分离动力学及原理、微相结构的调控、第三纳米组分对粘弹性相分离的影响和在两相结构中的分配并形成功能网络结构的设计，已在Macromolecules、Macromolecular Rapid Communications等重要专业期刊上发表SCI论文40余篇、授权专利2项，负责完成省部级项目及其它项目7项。
3
张书华，教授，博士。2005年7月毕业于哈尔滨理工大学材料学专业，获工学硕士学位。2005年9月于哈尔滨理工大学化学与环境工程学院师从博士生导师刘波。主要从事电缆绝缘及护套材料配方研究、新产品开发专业技术工作。1999年获哈尔滨市“巾帼建功”先进个人荣誉称号。
4
李唯真：女，教授，博士
荷兰埃因霍温理工大学，高分子材料工程
Email: liweizhen@sues.edu.cn
Phone: 18621391696
主要从事先进聚合物复合材料的制备及功能化研究。在高性能封装材料领域开展了多相共混体系相结构优化的创新性研究；在导电导热复合材料领域开展了无机纳米材料的可控自组装及结构设计研究。作为项目负责人主持完成国家自然科学基金，上海市经信委，企业委托等多个项目；以第一或者通讯作者发表学术论文20余篇，在 Composites Part A, Ceramics International, Macromolecular Materials and Engineering, Polymer composites, Journal of Applied Polymer Science, 等国际知名学术期刊上发表学术论文多篇。
5
肖建华：女，副教授，博士
南昌大学材料加工工程专业
Email: 04200010@sues.edu.cn
Phone: 15170416973
主要从事聚合物成型加工新方法、新理论、新技术的研究，涉及领域包括精密挤出成型、医用高分子加工、3D打印等。全面系统的研究了气体辅助新技术下聚合物加工中的流变特性、本构方程、CAD建模和CAE模流分析、实验研究及性能测试等全部环节。2014年获批主持国家自然科学基金一项----气体辅助壁面滑移条件下精密微挤出成型机理研究，该项目旨在提高微型医用导管的质量和尺寸精度，降低产品内应力和加工能耗。基于前期的在本专业领域方面的研究成果，2020年再次获批一项国家自然科学基金----气体辅助壁面滑移条件下3D熔融沉积成型技术机理研究，该项目提出将气体辅助与3D打印技术相结合，理论上有望消除材料在微喷嘴内的高剪切力，有助于提高3D打印件的尺寸精度和层间机械强度，减小翘曲变形和表面粗糙度，促进3D打印在医学、航空航天、汽车工业等领域的应用。
6
宋仕强：男，副教授，博士，
上海交通大学化学专业
Email: songchem@126.com
Phone: 15921969782
主要从事功能、智能和仿生高分子材料的设计、制备和应用研究，包含：动态自适应性聚合物弹性体，热管理复合材料，智能纤维及其编织物、仿生智能执行器和传感器等。作为项目负责人承担国家自然科学基金项目，上海市教委项目，校基金项目，企业委托项目；发表学术论文40余篇，其中中科院1区论文≥18篇，IF＞10的12篇，以第一或者通讯作者在 Nano Energy, Chemical Engineering Journal, Journal of Materials Chemistry A/C，Carbon，ACS Applied Materials & Interfaces, Nanoscale, Composites Science and Technology等国际知名学术期刊上发表学术论文多篇，总引用超过1200余次。受邀成为包括Nature Reviews Chemistry、Advanced Materials、Advanced Science、Nano Energy等10余种国际知名期刊的审稿人和仲裁人。
7
范欣：女，副教授，博士，
华南理工大学化学工程
Email: fanxin@sues.edu.cn
Phone: 17721445075
主要从事材料表面功能化的研究。近些年作为项目负责人主持完成了两项企业项目，同时作为主要参与人完成了十余项企业项目。近年来以第一作者或通讯作者发表论文20余篇，国家授权专利3项。
3.研究成果：
高水平论文：
[1]Lu Yao, Wang Jincheng(王锦成)*, Wang Le, Zhao Dongqing, Song Shiqiang*. Construction of 3D carbon fiber/carbon nanotube/silicone rubber nanocomposites for stretchable conductors through interface host-guest dendrimers[J]. Composites Science and Technology, 2021, 205: 108692. (IF= 8.528, 中科院SCI分区大类1区TOP期刊).
[2]Weisen Dai, Jincheng Wang*(王锦成), KailingXiang, Wanying Hua, Jibo Sun, Hua Zhang, Liming Wang. Highly Stretchable, Ultra-Sensitive, and Self-Healable Multifunctional Flexible Conductive Hydrogel Sensor for Motion Detection and Information Transmission.ACS Applied Materials and Interfaces, 2023, 15(24):29499-29510. (IF=9.5, 中科院SCI分区大类2区TOP期刊)
[3]Yangfan, Wang Jincheng(王锦成)*, Song Shiqiang, Rao Pinhua, Wang Runkai, Liu Shihui, Xu Liqi, Zhang Feng. Novel controlled release microspheric soil conditioner based on temperature and pH dual stimuli response. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020, 68:7819-7829. (IF=6.1, 中科院SCI分区大类1区TOP期刊)
[4]Wang Xuebin, Wang Jincheng(王锦成)*, Song Shiqiang, Rao Pinhua, Wang Runkai, Liu Shihui. Preparation and properties of soil conditioner microspheres based on self-assembled potassium alginate and chitosan [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 147: 877-889. (IF=8.1, 中科院SCI分区大类1区TOP期刊)
[5]S Song*, C Zhang, W Li, J Wang, P Rao, J Wang, T Li, Y Zhang. Bioinspired Engineering of Gradient and Hierarchical Architecture into Pressure Sensors toward High Sensitivity within Ultra-broad Working Range. Nano Energy, 2022, 100, 107513. (IF=19.069, SCI:一区)
[6]C Zhang, S Song*, Q Li, J Wang, Z Liu, S Zhang, Y Zhang. One-Pot Facile Fabrication of Covalently Cross-Linked Carbon Nanotube/PDMS Composite Foam as a Pressure/Temperature Sensor with High Sensitivity and Stability. Journal of Materials Chemistry C, 2021, 9, 15337-15345. (IF=7.393, SCI:一区)
[7]S Song*, C Zhang, J Wang, W Li, Z Jiang, Y Zhang. High-performance nacre-like graphene@polymer supported montmorillonite composite actuator and sensor. Sensors and Actuators B: Chemical, 2021, 332: 129446. (IF=7.10, SCI:一区)
[8]Xulong Jin, Weizhen Li*, Yuanyuan Liu, Wenjun Gan. Self-constructing thermal conductive filler network via reaction-induced phase separation in BNNSs epoxy polyetherimide composites. Composites Part A, 2020, 130, 105727. (IF=8.7, SCI:一区)
[9]Zhongyang Chu, Weizhen Li*, Shiqiang Song, Weichao Yuan, Shuangbao Zhu, Wenjun Gan*. Multilayered nacre-mimetic inspired flexible PEI film with high thermal conductivity and reliable dielectric performances. Ceramics International, 2022, 48, 13794–13802. (IF=5.2, SCI:一区)
2、国家及国际发明专利
[1]代伟森，王锦成等.一种柔性电子传感器材料及其制备方法. ZL202210026145.3.
[2]陈嘉诚, 王锦成等. 一种树枝形聚氨酯及其制备方法和在氯化丁基阻尼橡胶中的应用. ZL202110836853.9.
[3]王言帅，王锦成等. 一种树枝状UPy阻尼剂及其制备方法和应用. ZL202010491006.9.
[4]潘晔，王锦成等. 一种受阻酚改性蒙脱土阻尼剂及其制备方法和应用. ZL201910493153.7.
[5]周佳，王锦成等. 一种硅橡胶/受阻酚复合改性氯化丁基阻尼橡胶及其制备方法. ZL201710946650.9.
[6]盛泽元，王锦成等. 一种有机硅类梯度阻尼聚合物的制备方法. ZL201810414404.3.
[7]杨思远，王锦成等. 一种改性硅藻土/氯化丁基橡胶阻尼复合材料及其制备方法. ZL201710069435.5.
[8]王锦成, 杨思远等. 聚硅氧烷微球阻尼氯化丁基橡胶复合材料及其制备方法. ZL201710102663.8.
[9]王锦成等.一种适用于生产微胶囊型土壤调理剂的滴丸生产系统. ZL202010497597.0.
[10]王锦成等. Method for preparing soil conditioner. 国际发明专利, US11390809B2.
[11]王佐，王锦成等. 一种微胶囊化土壤调理剂及其制备方法. ZL2019 10334655.5.
[12]王锦成等. 一种聚乙烯醇/改性纳米纤维素超分子水凝胶及其制备方法和应用. ZL201910492120.0.
[13]杨帆，王锦成等. 具有温度、pH双重智能响应微胶囊土壤调理剂的制备方法. ZL201910758793.6.
[14]褚中洋，李唯真等. 一种基于三明治结构的高导热低介电薄膜及其制备方法. ZL202111188240.5.
[15]李唯真，金旭龙等. 一种基于纳米氮化硼碳化硅纳米线导热网络的复合材料及其制备方法. ZL202110483855.4.
3、科研项目
[1]王锦成. 宽温域高阻尼多机制协同减振橡胶复合材料的设计、制备及性能研究，国家自然科学基金面上项目，201901-202212.
[2]王锦成.树枝形阻燃抑烟层状硅酸盐的结构设计、可控制备及应用，国家自然科学基金面上项目，201201-201512.
[3]王锦成. 基于“有核准一步法”的超支化有机蒙脱的制备及其在硅橡胶中的应用性能研究，国家自然科学基金青年基金，200901-201112.
[4]王锦成.支化度可控树枝形阻燃层状硅酸盐的构建、制备及应用，国家自然科学基金国际合作与交流项目，2012.
[5]王锦成.智能控释天然源核壳土壤调理剂的制备及其应用关键技术研究，上海市重点技术攻关项目， 2017-2020.
[6]王锦成. 树枝形层状硅酸盐阻燃剂在印刷电路用覆铜板中的应用研究，上海市人才发展资金项目，201201-201312.
[7]王锦成. 自愈合硅橡胶及热塑性弹性体的研究与开发，企业委托项目，202101-202412.
[8]王锦成. 聚醚型遇水膨胀橡胶的技术开发及产业化应用，企业委托项目，202304-202312.
[9]李唯真. 导电纳米基元三维组装结构的设计及聚合物功能材料的制备，国家自然科学基金青年基金，201701-201912.
[10]宋仕强. 三维石墨烯@ 树枝状聚合物限域过渡金属/硅橡胶复合材料的设计制备及其性能研究，国家自然科学基金青年项目，202001-202312.
[11]肖建华. 国家自然科学基金地区项目（52063021），气体辅助壁面滑移条件下3D熔融沉积成型技术机理研究，2021-2024.
[12]肖建华. 国家自然科学基金地区项目(21464010)，气体辅助壁面滑移条件下精密微挤出成型机理研究，50万，2015-2018.
[13]肖建华，江西省科技厅重点研发项目(20161BBG70046)，微创手术医用导管的精密微挤出成型研究，2016-2019.
[14]张书华. 车用阻燃、低烟改性伊利石粉/热塑弹性体发泡材料研制，企业委托项目，2016-2018.
[15]张书华.一种PVC/农用废弃物复合材料及其制备方法和应用，专利转让项目，2019.
4、科研奖励
[1]王锦成等. 多功能无卤素核壳阻燃关键技术及其产业化应用，上海市人民政府，上海市科学技术进步奖，2019.
[2]张书华等. 功能化伊利石的可控制备及其应用于热塑弹性体的关键技术，上海市人民政府，上海市科学技术进步奖，2023.
[3]王锦成等. 无卤素高阻燃绿色阻燃剂的研制及其应用，上海市发明协会，“第二十四届上海市优秀明选拔赛”产品推广应用金奖，2012.
4.团队活动
王锦成等赴韩国蔚山大学参加中韩学术交流会议
王锦成及其研究生参加上海市化学化工学会农用化学专业委员会年会
王锦成项目组与上海孙桥农业科技股份有限公司合作照片
王锦成项目组在上海松丰蔬果专业合作社进行实际种植应用照片
肖建华老师参加流变学会议
研究生杨茹参加了2023年全国流变学学术会议，并做报告
宋仕强老师参加了高分子学术报告会
宋仕强老师参加了中国材料大会