1、聚合物納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能盧紅斌課題組躍進(jìn)樓313室手機(jī)： 辦公電話：55664589Email： 盧紅斌副教授1967年12月出生，中共黨員1990年，北京理工大學(xué)精細(xì)化工專業(yè)畢業(yè)1996年，北京理工大學(xué)含能材料工學(xué)碩士1999年，中科院長春應(yīng)用化學(xué)所高分子化學(xué) 與物理理學(xué)博士2001年12月復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系 楊玉良教授博士后2004年7月南加州大學(xué)材料科學(xué)系 Steven Nutt教授博士后2004年7月現(xiàn)在，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系副教授主要成果參與楊玉良院士領(lǐng)銜的973國家重大項目BOPP高性能化，為國家?guī)砭薮笊鐣?jīng)濟(jì)效益。2003年和2010年兩次榮獲中石化科技進(jìn)步一等獎、200

2、4年國家科技進(jìn)步二等獎。發(fā)表論文30余篇，其中三篇是Macromolecular Rapid Communications、Macromolecular Chemistry and Physics和高分子學(xué)報上的封面文章。凹凸棒表面改性專利技術(shù)獲得中國專利授權(quán)Macrmolecules Top 25% reviewer（2009）, RSC reviewer etc.承擔(dān)項目12項國家973重大項目“高性能碳纖維相關(guān)重大問題的基礎(chǔ)研究”子課題。上海市納米技術(shù)專項“石墨烯聚合聚合物母粒的工業(yè)化制備”，2010，6 - 2012，6 （項目批準(zhǔn)號：1052nm00400）。國家863重點(diǎn)項目“高性

3、能碳纖維生產(chǎn)及應(yīng)用”子課題：PAN原液流變學(xué)/原絲結(jié)構(gòu)及其與碳纖維最終性能的相關(guān)性研究。項目執(zhí)行期限：2009，1 - 2012，12。國家973重大項目“聚烯烴的多重結(jié)構(gòu)及其高性能化的基礎(chǔ)研究”子課題1項，2005,10 - 2010, 10（項目批準(zhǔn)號：2005 CB 623804）總裝備部重點(diǎn)項目“新穎功能材料的結(jié)構(gòu)與性能研究”，2006,1 - 2008, 12 （項目批準(zhǔn)號：7130603）國家自然科學(xué)基金面上項目3項：支化聚合物的結(jié)構(gòu)流變學(xué)，2006,1 - 2008, 12（項目批準(zhǔn)號：50573014）；碳納米管/聚合物復(fù)合材料界面分子設(shè)計及鏈段松弛行為，2008,1 2010

4、, 12（項目批準(zhǔn)號： 50773012）石墨片層的空化剝離、結(jié)構(gòu)演化和界面修飾，2012，1 2015，12（項目批準(zhǔn)號： 51173027 ）。上海市科技委重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項目“復(fù)雜結(jié)構(gòu)聚合物熔體流變學(xué)”，2006, 1 - 2007, 12（項目批準(zhǔn)號：05JC14002）。其它橫向課題3項：復(fù)旦大學(xué)青年基金1項；纖維材料改性國家重點(diǎn)實驗室開放課題1項；企業(yè)項目-聚丙烯電器殼體專用料產(chǎn)業(yè)化項目石墨烯聚合物功能母粒的工業(yè)化制備上海市科委納米技術(shù)專項支持2010年6月啟動與上海正臣科技有限公司合作發(fā)展石墨烯聚合物母粒的規(guī)模化生產(chǎn)。圍繞國家重大需求，發(fā)展革新技術(shù)聚烯烴專用料、高性能碳纖維生物啟發(fā)的

5、復(fù)合材料新穎制備技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)理解研究特色代表性論文Ming Fang, Kaigang Wang, Hongbin Lu*, Yuliang Yang and Steven Nutt, Journal of Materials Chemistry, 2010,20, 1982-1992.Ming Fang, Zhen Zhang, Jiangfeng Li, Hongdong Zhang, Hongbin Lu*, Journal of Materials Chemistry, 2010, 20, 9635-9643.Ming Fang, Kaigang Wang, Hongbin Lu*,

6、 Yuliang Yang and Steven Nutt, Journal of Materials Chemistry, 2009, 19,7098-7105.Yongzheng Pan, Li An, Yue Xu, Hongbin Lu*, Yuliang Yang*, Macromolecules, 2008, 41(23), 9245-9258.Li An,Yongzheng Pan, Xiwen Shen, Hongbin Lu*,Yuliang Yang*, Journal of Materials Chemistry, 2008, 18(41), 4928-4941.Long

7、 Xie, Feng Xu, Feng Qiu, Hongbin Lu*, Yuliang Yang*, Macromolecules, 2007, 40, 3296-3305.Honggang Chen, Long Xie, Hongbin Lu*, Yuliang Yang, Journal of Materials Chemistry, 2007, 17(13): 1258-1261. Xueqin Chen, Jiajing Xu, Hongbin Lu*, Yuliang Yang*, Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physi

8、cs,2006, 44, 2112-2121. Hongbin Lu, Hongbin Shen, Zhenlun Song, Katherine S. Shing, Tao Wei, Steven Nutt, Macromolecular Rapid Communications 2005,26(18):1445-1450.Hongbin Lu, Steven Nutt, Macromolecules, 2003, 36(11): 4010-4016. 部分論文簡介Covalent polymer functionalization of graphene nanosheets and me

9、chanical properties of compositesSingle-layer graphene nanosheets with controlled grafting of polymer chainsMultifunctional superhydrophobic composite films from a synergistic self-organization processIF=8.091IF=4.097IF=6.525IF=5.340碳纖維 碳纖維是一種纖維狀碳材料。特點(diǎn)：強(qiáng)度比鋼大密度比鋁小比不銹鋼還耐腐蝕比耐熱鋼還耐高溫像銅那樣導(dǎo)電 具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力

10、學(xué)性能的新型材料。 碳纖維的作用 用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料所做的飛機(jī)不但輕巧，而且消耗動力少，推力大，噪音?。?用碳纖維制電子計算機(jī)的磁盤，能提高計算機(jī)的儲存量和運(yùn)算速度； 用碳纖維增強(qiáng)塑料來制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器，機(jī)械強(qiáng)度高，質(zhì)量小，可節(jié)約大量的燃料。石墨烯 石墨烯蜂窩結(jié)構(gòu)模型 導(dǎo)電石墨烯片金屬光澤氧化石墨烯片是不導(dǎo)電的、柔韌的。石墨烯片是導(dǎo)電的、剛性的、脆的。石墨烯碳原子構(gòu)成的單層蜂窩結(jié)構(gòu)單片厚度：0.34 nm前所未有的性能楊氏模量： 1 TPa拉伸形變：20%熱導(dǎo)率：5300 W/m.K電導(dǎo)率：1000 S/cm電子遷移率： 250,000 cm2/V.s石墨烯應(yīng)用的兩大前提：

11、 制備 官能化 通過重氮加成與自由基聚合（diazonium addition/ATRP）的方 式將聚苯乙烯鏈以共價鍵連接到石墨烯表面Polystyrene posites with 0.9 wt% GNs-70% and 57% increases in tensile strength and Youngs modulus.Better than CNT-based materials! Grafting density and polystyrene(PS) chain lengths are controlled by modulating the concentrations of

12、diazonium compound and monomer during the grafting reaction of the initiator and the succeeding atomic transfer radical polymerization (ATRP). 進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)：在前體加成反應(yīng)和隨后的自由基聚合中，通過調(diào)整重氮化合物以及單體的濃度，可以控制加成到石墨烯表面的聚苯乙烯鏈的密度以及長度。 An increase in the glass transition temperature (Tg) of up to 18 C is observed for hig

13、h grafting density, low molecular weight polymer-grafted graphene samples. The low grafting density, high molecular weight sample shows an increase in Tg of 9 C, which is attributed to superior heat conduction efficiency.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的上高，熱傳導(dǎo)效率的提升 這部分研究中所選用的都是尺寸較小的石墨烯，這類石墨烯有較好的分散穩(wěn)定性，而且能與聚合物溶劑更好的接觸。這種方法為改善石

14、墨烯基納米聚合物的性質(zhì)以及表面結(jié)構(gòu)提供了一種新思路。Science Driven by Imagination!Spiderman is scientific? Flexible Scrambling Strength and Flexibility Efficient AdhesionA Pledge for Immediate ActionNature Mater., 2009, 8, 81. by Roland Emmerich by Roland EmmerichCFRP碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料CFRP的發(fā)展歷史1950年 美國 空軍基地1959年 美國 Watt 日本 進(jìn)藤昭男1960年 日本 大谷杉郎1972年 美國 杜邦公司CFRP的應(yīng)用新材料研究的靈感之源生物啟發(fā)W. Barthlott and C. Neinhuis,Planta, 1997, 202, 1-8 Lotus EffectSelf-Cleaning + Antifouling接觸角的概念：contact angle 超疏水材料的作用：防霧這用在汽車的后視鏡，還有前玻璃上很有用油水分離流體減阻如何得到超疏水的表面呢？改變疏水材料表面的粗糙度和形態(tài)，使材料表面的粗糙度增加在具有一定粗糙