高分子材料工程國家重點實驗室(四川大學(xué))(以下簡稱實驗室)是世界銀行貸款建設(shè)的“重點學(xué)科發(fā)展項目”中 75個國家重點實驗室之一和7個試點實驗室之一，于1991年組建，已4次通過國家評估。實驗室創(chuàng)始人是我國杰出的高分子材料科學(xué)家、中國科學(xué)院院士徐僖教授。實驗室依托學(xué)科是我國高校第一個高分子材料專業(yè)，國家首批重點學(xué)科及最早的碩士點、博士點和博士后流動站。現(xiàn)有固定人員52名。實驗室的總體定位是瞄準國家關(guān)鍵需求和國際高分子材料科學(xué)研究前沿，以高分子材料高性能化及加工為特色，開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究，建設(shè)高分子材料領(lǐng)域國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的科研和人才培養(yǎng)基地。實驗室擁有1萬多平方米的科研實驗用房和價值5 000余萬元的儀器設(shè)備。

1 研究方向

☆通用高分子材料高性能化新技術(shù)和新原理

☆聚合物成型理論和技術(shù)

☆高性能及功能高分子材料

☆油田開發(fā)用高分子材料

☆廢棄高分子材料再生利用與環(huán)境友好高分子材料

2 研究進展

通用高分子材料高性能化新技術(shù)新原理圍繞通用高分子材料高性能化這一迫切需要解決的重大難題，在高分子材料基礎(chǔ)共性科學(xué)問題上開展了深入研究：提出通過界面聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)控，增強聚合物填充復(fù)合材料的界面強度；提出聚合物/彈性體/無機填料三元復(fù)合材料中沙袋化結(jié)構(gòu)和填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增韌的形態(tài)控制新方法；建立填充粒子形態(tài)結(jié)構(gòu)控制方法；發(fā)明了高性能聚合物/超細無機粉體復(fù)合材料的形態(tài)控制技術(shù)與新方法。與中石油合作，建立了制備聚烯烴專用樹脂的關(guān)鍵技術(shù)及工藝包，并成功應(yīng)用于BOPP等多種高性能專用樹脂；與中石化合作，成功開發(fā)了萬噸級國產(chǎn)SEBS成套技術(shù)；在國內(nèi)率先開發(fā)出低醇解度和低聚合度聚乙烯醇PVA分散劑、快速溶解PVA和PVA固載微生物水凝膠、單苯基-雙苯基高性能硅橡膠等新材料。開展了西部典型環(huán)境中高分子材料老化失效機理的模擬研究與防老化研究，建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)平臺，為高分子材料的使用壽命預(yù)測提供判據(jù)。

聚合物雜化串晶(a)和界面結(jié)晶結(jié)構(gòu)(b)

聚合物成型理論和技術(shù)承擔了國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體、重大科學(xué)儀器基金等多個項目。在基礎(chǔ)共性科學(xué)問題“聚合物加工過程結(jié)構(gòu)調(diào)控”研究上取得成果，建立了一系列聚合物加工新裝置和加工新技術(shù)：聚合物管旋轉(zhuǎn)擠出裝置和旋轉(zhuǎn)擠出加工新方法、微(納)層擠出復(fù)合系統(tǒng)及多層共擠加工新技術(shù)、聚合物注塑形態(tài)控制裝置和振動注射成型加工新技術(shù)等。同時與國內(nèi)外多個知名生產(chǎn)企業(yè)合作開展加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)化工作，并取得良好效果：開發(fā)了BOPP煙膜高速制造技術(shù)；高速制造優(yōu)質(zhì)PPR、PE100管材管件技術(shù)；設(shè)計制造了國內(nèi)第一條鋰離子電池聚丙烯微孔隔離膜干法生產(chǎn)線；制備了目前國內(nèi)唯一能適用于大功率動力鋰電池的聚丙烯復(fù)合隔膜，打破了國外產(chǎn)品的壟斷局面；設(shè)計制造了一套適合PPS樹脂高溫、高粘擠出條件的薄膜擠出流延機組，使我國成為除美國和日本以外掌握薄膜級PPS樹脂生產(chǎn)技術(shù)的國家。

聚合物旋轉(zhuǎn)擠出生產(chǎn)線(a)和微納層共擠出中試生產(chǎn)線(b)

高性能和功能高分子材料創(chuàng)建了高強耐磨耐熱水的維綸制備新技術(shù)，已在國內(nèi)纖維企業(yè)推廣應(yīng)用；解決了PVA熱塑性加工國際難題，在中石化四川維尼綸廠建成了熔紡PVA纖維中試生產(chǎn)線；建成一條年產(chǎn)1 000 t阻燃耐高溫聚芳噁二唑(POD)纖維產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，一條耐高溫聚酰亞胺(PI)纖維生產(chǎn)示范線和一條耐高溫纖維級聚苯硫醚(PPS)樹脂及長絲產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及中試生產(chǎn)線；創(chuàng)建了高強無鹵阻燃PVA維綸制備新技術(shù)；發(fā)明了原位成囊法制備高熱焓相變儲能維綸的新方法，已成功工業(yè)化。系統(tǒng)開展了新型高性能苯并噁嗪的分子模擬、設(shè)計、合成基礎(chǔ)研究，完成了多項軍品配套項目，建立了軍工產(chǎn)品質(zhì)量控制指標體系；研發(fā)了高耐溫抗燒蝕系列橡膠密封材料以及系列特種泡沫材料，已應(yīng)用于國防軍工。制備了一種聚氨酯智能納米給藥裝置，實現(xiàn)可控膠束化和高載藥量，相關(guān)成果發(fā)表在《Advance Materials》、《Biomaterials》等期刊上；在國際上率先發(fā)現(xiàn)聚焦超聲可應(yīng)用于控制聚合物的形狀記憶和藥物釋放，被英國皇家化學(xué)會期刊 《Chemistry World》報道。開發(fā)了高通量聚醚砜中空纖維膜血液透析器，獲國家醫(yī)藥管理局注冊證，已得到臨床應(yīng)用并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

高強維綸混紡面料已作為陸海空、武警夏/冬季作訓(xùn)服面料(a)和PVA熔紡中試生產(chǎn)線(b)

油田開發(fā)用高分子材料承擔了國家科技重大專項課題“高溫高鹽油田提高采收率技術(shù)”，針對高溫高鹽和聚合物驅(qū)后油藏對驅(qū)油劑的要求及現(xiàn)有驅(qū)油劑的不足，創(chuàng)新性地提出一種部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)，合成了新型的驅(qū)油劑。基于異丙基丙烯酰胺和自制的溫敏功能單體，制備了系列在升溫及無機鹽存在條件下具有優(yōu)良增粘能力的水溶性聚合物。

廢棄高分子材料再生利用與環(huán)境友好高分子材料制備通過組分設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、共混復(fù)合和原位增強等技術(shù)發(fā)明制備了一系列新型環(huán)境友好高分子材料，包括無鹵阻燃高分子材料、天然高分子復(fù)合材料，環(huán)保增塑體系等，并建立了廢棄塑料和橡膠的回收利用新技術(shù)：①發(fā)明了無鹵液晶高分子阻燃劑 “原位”增強阻燃技術(shù)、無鹵支化和超支化高分子高效成炭劑、分子復(fù)合改性合成新型高效無鹵阻燃劑三聚氰胺氰尿酸鹽制備新技術(shù)、反應(yīng)性擠出加工制備無鹵阻燃劑及阻燃高分子材料新技術(shù)等。采用多重協(xié)效阻燃方法制備了無鹵阻燃聚苯乙烯泡沫材料、玻纖增強聚甲醛、高填充玻纖增強尼龍、抗靜電聚乙烯管道等材料，20余項專利技術(shù)已獲得應(yīng)用。②建立了環(huán)境友好高分子材料共混復(fù)合及加工新技術(shù)，制備出一種可回收的新型高填充聚乙烯非植物纖維紙，已形成年產(chǎn)52萬t生產(chǎn)規(guī)模；采用無機粉體高填充聚烯烴復(fù)合材料研制了一類新型無甲醛的環(huán)保壁紙，并成功工業(yè)化應(yīng)用；研發(fā)的新型環(huán)保無苯型增塑劑已工業(yè)化生產(chǎn)。在廢棄高分子材料回收利用方面，建立了一系列高分子材料高性能化的固相力化學(xué)新技術(shù)，為解決廢棄高分子材料回收利用難題提供了新途徑。

填充聚烯烴復(fù)合材料無甲醛環(huán)保壁紙

3 學(xué)術(shù)成果

近年來，實驗室獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎3項，2009年、2012年度教育部技術(shù)發(fā)明一、二等獎各1項，中國紡織工業(yè)協(xié)會科技進步一等獎1項，中石化集團科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎1項，2011年吉林省科技發(fā)明二等獎1項。2008～2012年發(fā)表SCI論文1 248篇，已被引用5 200余次。主辦有《高分子材料與工程》和《油田化學(xué)》兩個核心期刊。

4 合作交流

英國科技和教育大臣David Willetts率代表團考察實驗室中英先進材料研究所和國際聚合物微型加工中心

實驗室在國內(nèi)與中石油、中石化等8家特大型國有企業(yè)聯(lián)辦了研究室/研發(fā)中心，在國際上先后與12個國家的29所高校、科研機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界開展了卓有成效的產(chǎn)學(xué)研合作。獲準教育部和國家外國專家局高分子材料科學(xué)與工程學(xué)科創(chuàng)新引智基地計劃，與英方合作建立了中英先進材料研究所和國際聚合物微型加工中心，與意大利國家研究理事會建立了多功能聚合物和生物材料國際合作研究中心，與加拿大多倫多大學(xué)建立了國際聚合物發(fā)泡研究中心。實驗室承擔國際合作項目35項，其中包括自然科學(xué)基金重大國際合作項目3項。實驗室還邀請美國、英國、加拿大4名外籍教授為研究生講授4門專業(yè)課程。

高分子材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟建設(shè)的重要支柱。目前，世界合成樹脂年產(chǎn)量高達3億t，我國合成樹脂年消費量也超過了7 000萬t。大多數(shù)高分子材料必需經(jīng)過加工形成制品方可應(yīng)用，實驗室緊密結(jié)合國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展需要，高度重視與國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界密切合作，以基礎(chǔ)研究支持工業(yè)技術(shù)發(fā)展，重視從工業(yè)應(yīng)用課題中提煉共性基礎(chǔ)科學(xué)問題，并通過深入系統(tǒng)地研究提出解決方案。同時，實驗室還非常重視高分子材料制備中的工程問題和技術(shù)實現(xiàn)，通過各種先進的創(chuàng)新模式，如與大型企業(yè)聯(lián)合辦研究室、共同承擔國家項目等，解決企業(yè)重要關(guān)鍵問題，加速科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。