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【技術背景】 細菌是感染疾病和食源性疾病中常見的病原體，特別是在醫療資源匱乏和公共衛生相對差的地區，細菌感染己成為近年來主要的健康威脅之一。目前，針對細菌感染問題的主要處理方法是使用抗生素。但是，近年來由于抗生素的濫用，導致了全球范圍內細菌耐藥性的增加以及耐藥菌感染的不斷加劇。因此，開發新型高效的廣譜抗菌材料勢在必行。 抗菌材料是指其本身具有殺滅或者抑制微生物生長的材料的總稱，一般根據其結構的不同可以分為以下幾大類：無機抗菌材料、有機抗菌材料、有機無機復合抗菌材料、天然抗菌材料以及高分子抗菌材料。其中，高分子抗菌材料基于天然及有機抗菌材料進行開發，將二者優勢結合在一起，其最大的優點是分子結構的可設計性。 【痛點問題】 目前已經有研究者開始嘗試合成锍鹽聚合物并將其作為抗菌類產品使用，如Kanazaw等的合成4 -乙烯芐基四亞甲基锍四氟硼酸鹽聚合物，結果顯示該類聚合物只對金黃色葡糖球菌在內的革蘭氏陽性類細菌抗菌活性較高，而對大腸桿菌在內的革蘭氏陰性類細菌的抗菌活性較低，廣譜性較差。而Hirayama合成的三（正烷基苯基）锍鹽（TAPSs）雖然抗菌活性高，但是其急性毒性和皮膚刺激比較強。由此，合成出毒性低且具有廣譜抗菌性的锍鹽類陽離子聚合物仍是本領域所面臨的技術難題。 【解決方案】 本成果提供了一種具有抗菌性能的锍鹽類陽離子聚合物及制備技術，該類基于锍鹽的陽離子聚合物具有較低的紅細胞溶血毒性：本成果锍陽離子聚合物在濃度HC50≥5300µg/mL時，其紅細胞溶血率依舊≤50%，具有良好的生物相容性，可以達到抗菌劑使用的安全要求；具有優異的抗菌效果，殺菌速度快，抗菌效果突出。在聚合物濃度為100µg/mL時，即可對革蘭氏陽性類細菌及革蘭氏陰性類細菌均有99.9%的殺菌率，殺菌活性高，具有廣譜抗菌性能。

本發明公開了一種輪輻降噪阻尼聚合物材料及其制備方法，采用如下步驟：將PEG加入到適量DMF中，攪拌溶解后，加入計量MDI，在N2保護下，生成NCOPEG預聚物。按NCO測定值加入計量BDO，擴鏈反應2h后高速攪拌滴加丙烯酸脂類單體(含溶解的0.9％的引發劑)。補加引發劑，加完后升溫3℃，保溫反應2.5h，制得聚合物原料成分質量比為BDO∶MDI∶PEG∶丙烯酸酯類單體∶DMF＝1∶2.86∶3.16∶5.25∶7的PU/PA輪輻降噪阻尼聚合物，倒入模具中，于80℃真空干燥箱中保持48h后得產物。本發明方法環保低毒，無論是固化前還是固化后，都不含有有害物質產品，具有良好的阻尼性能。其tanδ在30℃時損耗因子最高，最大值tanδmax＝0.723；在50～60℃之間最低，最小值為tanδmin＝0.537；溫域范圍為-40℃～65℃。

該成果 2013 年獲全國商業科技進步獎二等獎。本研究采用納米 ZnO 和 SBS 為外摻劑，尋求合適的制備工藝，制備納米材料/聚合物復合改性瀝青。借鑒聚合物改性瀝青的研究方法、試驗手段及評價方法，探討納米材料/聚合物復合材料改性瀝青及混合料的路用技術性能；并通過微觀、化學分析手段，研究納米 ZnO 和 SBS 加入到基質瀝青中，與基質瀝青的相互作用機理，以期望達到較為良好的改性效果，促進納米材料/聚合物復合改性瀝青的發展與應用。

成果創新點 1.發展了有機-無機雜化納米復合阻燃增強新技術，實 現了材料的力學和阻燃性能的同步提升，解決了傳統阻燃 技術惡化材料力學性能的難題；相比傳統阻燃技術熱釋放 速率降低 20-40%，力學性能提高 20-50%； 2.發展了無機-無機雜化納米復合抑煙減毒新技術，解 決了傳統阻燃材料燃燒煙氣毒性大的難題，相比傳統技術 燃燒煙氣煙密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 技術成

環糊精是來自于淀粉的一類天然化合物，由于其特殊的分子空腔結構，在包合藥物改善藥物的水溶性、屏蔽其刺激性，以及提高藥物生物利用度方面獲得了廣泛了應用，并被賦予了“分子膠囊”的美譽。然而未經改性的環糊精仍存在水溶性不夠高、體內應用有一定的腎毒性等缺點。 本課題組經過改性設計，獲得一種具有功能基團的環糊精聚合物，可使其水溶性提高20倍左右，藥物增溶性極大提高（例如提高萘普生水溶性120倍），生物評價無腎毒性，并已經被探索性用于非病毒基因載體、胰島素口服制劑、阿霉素跨血腦屏障給藥和抗艾滋病藥

現代工業高速發展的同時也對環境造成了污染，重金屬對水體的污染極大程度地損害了農、林、牧、漁等產業的發展，同時也對人民的健康和生命造成威脅。因此有必要對被重金屬污染的水體進行綜合性治理。 本項目提出聯合使用聚合物絮凝劑和螯合樹脂（包括螯合纖維）對水中重金屬的去除提出治理方案。1．使用天然殼聚糖作絮凝劑對重金屬污水進行預處理 甲殼素可從蝦蟹殼中提取獲得，是可再生資源。甲殼素在地球上的含量僅次于纖維素年產量約在1010ｔ～1011

本發明公開了一種由-(對乙烯苯磺酰)(全氟烷基磺酰)-亞胺鋰單 體和甲氧基多縮乙二醇丙烯酸酯單體共聚得到的無規共聚單離子聚合 物電解質，或嵌段共聚單離子聚合物電解質及其制備方法。本發明制 備的聚合物單離子電解質具有室溫電導率高、鋰離子遷移數高、玻璃 化溫度和結晶度低、機械強度和成膜性能好、電化學窗口寬和熱穩定 性好等優點，在鋰（離子）電池、碳基超級電容器及太陽能電池等方 面有潛在的應用價值。

1.發展了有機-無機雜化納米復合阻燃增強新技術，實現了材料的力學和阻燃性能的同步提升，解決了傳統阻燃技術惡化材料力學性能的難題；相比傳統阻燃技術熱釋放速率降低 20-40%，力學性能提高 20-50%； 2.發展了無機-無機雜化納米復合抑煙減毒新技術，解決了傳統阻燃材料燃燒煙氣毒性大的難題，相比傳統技術燃燒煙氣煙密度降低 20-40%，毒性降低 20-60%。 

隨著電子封裝技術向著“高密度、薄型化、高集成度”不斷發展，對聚合物基電子封裝材料的各項性能提出了更高要求。目前，我國在先進電子封裝材料的研究和應用上與日本、韓國及歐美發達國家相比仍有較大差距。團隊通過與無錫創達新材料股份有限公司、無錫東潤電子材料科技有限公司等企業開展產學研合 作，研發了一系列具備自主知識產權、高附加值以及高性能的電子封裝材料用關鍵助劑，包括環氧樹脂增韌劑、環氧樹脂固化促進劑、高性能有機硅樹脂等，并獲得江蘇省相關科技計劃項目及人才項目的立項支持。相關功能助劑的應用可有效提升電子封裝材料的性能，對突破國內高檔電子封裝材料研發生產的技術瓶頸，提升我國微電子封裝產業的國際競爭力，具有積極作用。

伴隨著5G、大數據、人工智能、物聯網、工業4.0、國家重大戰略需求等領域的技術發展，電子器件正朝著高功率、高集成化和便攜式的方向發展，這亟需高效、輕質和高穩定性的熱管理材料和方案來保證電子產品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續穩定性。如何大幅提高導熱材料的熱導率一直是熱管理材料行業的技術痛點，也是促進消費電子、5G設備、高功率芯片、集成電路、電池等突破功率限制的關鍵。由于傳統導熱材料如金屬、無機導熱材料存在質量大、柔性差等缺點，導熱聚合物的應用正在不斷向高導熱材料領域滲透。聚合物導熱材料在成本、可加工性、柔韌性及穩定性等方面更有優勢。但絕大多數的聚合物自身的導熱性很差（一般導熱系數為0.2 ~ 0.5 W/mK），無法滿足高導熱的需求，開發高導熱的聚合物復合材料已經成為該領域的一個研究熱點。采用復合高導熱填料（如石墨烯、碳納米管、氮化硼、金屬氧化物等）是一種簡單而高效的方式來提高聚合物基體的熱導率，目前在工業生產已經有了廣泛的應用。現有的大量研究表明，在聚合物材料內部構建導熱網絡可以在低添加量的條件下實現熱導率的大幅度提高，這種三維滲流網絡（如圖1所示）可以為聲子的快速傳遞提供通道，從而加速熱量沿著三維網絡進行傳遞。 封偉團隊在綜述中重點介紹了不同三維導熱網絡的構建及在制備聚合物導熱復合材料方面的最新進展，如石墨烯三維網絡、碳納米管網絡、氮化硼網絡、金屬三維導熱網絡等。討論了不同導熱材料三維網絡的構建方法、結構取向調控方法及影響導熱性能的關鍵因素（取向性、界面連接性、網絡密度等）。同時，比較了不同的填料形式（分散顆粒填料與三維連續填料網絡）對復合材料熱導率的影響。相比于共混法制備的導熱復合材料，基于三維填料網絡的復合材料在填充比、分散性、取向控制及熱導率提升率上都具有明顯的優勢。毫無疑問，三維連續導熱網絡的形成對于提升聚合物熱導率至關重要。可以預見，三維導熱填料網絡的設計將作為一種實現聚合物高導熱率的重要手段，成為新一代熱管理系統的研究熱點。 極端環境熱管理系統在能源化工、通訊衛星、高速飛行器及人工智能等領域都發揮重要作用。導熱復合材料作為熱管理系統的關鍵材料，直接影響著其在不同環境內的熱傳導方向和效率。近年來，天津大學封偉教授團隊以高導熱碳復合材料為研究基礎，針對其存在的導熱各向異性、易損傷、壓縮回彈性差以及與高彈性難以兼顧的問題，提出了通過微觀結構設計、界面優化、分子級相互作用優化，分別實現復合材料的定向高導熱、彈性高導熱及自修復高導熱，探索其在復雜界面和極端環境熱傳導領域的應用。