走向材料科学的前沿——记四川大学高分子材料工程国家重点实验室

作者:朱刚刚 刊名:科学中国人 上传者:曹志超

【摘要】从促使人类进入文明社会的铜、铁等金属材料,到更轻便实用的塑料、橡胶等高分子材料,犹如支撑万丈高楼的基石,材料支撑着人类文明。如今,高分子材料与金属材料、无机非金属材料一起,成为科学技术、经济建设中的重要材料,并且是三大材料中发展最为迅速的一类,正深刻地影响着我们的日常生活和行为方式。

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从促使人类进入文明社会的铜、铁等金属材料,到更轻便实用的塑料、橡胶等高分子材料,犹如支撑万丈高楼的基石,材料支撑着人类文明。如今,高分子材料与金属材料、无机非金属材料一起,成为科学技术、经济建设中的重要材料,并且是三大材料中发展最为迅速的一类,正深刻地影响着我们的日常生活和行为方式。所谓高分子,是指通过共价键连接起来的,所含原子数目一般在几万以上的具有高强度、高韧性、高弹性的聚合物。而高分子材料指的就是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,比如我们平常接触的天然橡胶、棉花、人体器官等天然材料,人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。引领我国高分子材料科学研究和应用潮流的,是由中国科学院院士徐僖教授创立的高分子材料工程国家重点实验室。现任实验室主任的王源升教授及其创新团队在科研上引导前沿,在产业化上立足国需,在高分子材料领域取得了一系列具有国际领先水平的重要成就;他们还重视交流合作与人才培养,努力打造材料科学的创新平台,为我国科技创新体制建设作出了重要贡献。创新前沿,领航发展高分子材料工程国家重点实验室依托于四川大学,1991年建于四川大学(成都科技大学并入新四川大学),是世界银行贷款“重点学科发展项目”建设的75个国家重点实验室之一,并被认定为其中7个试点实验室之一。1995年4月通过国家验收,1996年2月正式批准向国内外开放。1997、2003和2008年三次通过国家评估,取得良好成绩。作为高分子材料工程领域国家级研究单位,高分子材料工程国家重点实验室面向国民经济、现代化建设的重大需求,确立了实验室的主要任务:结合高级专门人才的培养、高分子材料学科和我国国民经济发展的需要,研究高分子材料的结构和性能、高分子材料的成型理论和技术、高分子材料生产与应用中的工程技术问题,面向国内、国际,应用新技术,开发新的、高性能高分子材料。并由此确立了五大研究方向:(1)通用高分子材料高性能化新技术和新原理的研究。研制高强、高韧高分子材料,实现通用高分子材料的高性能化;研究高分子微观复合材料的设计和制备原理、加工过程中形态结构的演变,为高分子复合材料的制备提供新方法。(2)高性能和功能高分子材料的研究。研究高分子材料高性能化和功能化的科学原理、芳杂环聚合物及其复合体系的结构性能和成型加工基础理论、功能高分子及其复合材料和生物医用高分子材料的制备和结构性能。(3)聚合物成型理论和技术研究。研究高分子材料在加工过程中的力化学反应和化学流变学,建立聚合物成型新技术,研制新型聚合物加工设备。(4)油田开发用高分子材料。研究油田开发用高分子材料的组成、结构、形态与性能的关系以及在应用条件下的变化规律,为油田开发提供新材料、新技术。(5)废弃高分子材料再生利用与环境友好高分子材料。研究废弃高分子材料回收加工中的物理、化学问题,发展回收利用废弃高分子材料新技术;研究可生物降解的高分子材料。紧紧围绕这五个方向,实验室在力化学在高分子材料制备和加工中的应用、聚合物多外场下的形态控制与加工新技术、高分子材料的环境友好化技术等方面取得了出色的研究成果,并于2006、2009、2010年先后获得三次国家技术发明奖二等奖。作为世界知名的高分子力化学研究中心之一,实验室采用物理方法解决常规技术难以解决的问题,在固相力化学、溶液力化学和熔体力化学方面取得了重要成果。在2006年获得国家技术发明

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