近日，材料科学与工程学院卞军教授团队在复合材料领域国际顶刊Composites Part B（一区TOP，IF=12.7）发表高水平研究论文。论文题目为“Novel flexible polyether segment polybenzoxazine shape memorynanocomposites reinforced by incorporating functionalized carbon nanotubes”。卞军教授为论文的通讯作者，2022级硕士研究生赵威为第一作者。该研究工作得到了教育部春晖计划等项目的资助。
论文首页截图
随着电子电气、航空航天、智能装备等行业的迅速发展，对高性能高分子复合材料的需求越发旺盛。热固性树脂，如环氧树脂、酚醛树脂等因具有优异的力学性能、热电性能以及耐化学腐蚀性等特性已经得到了广泛应用。然而，传统的热固性树脂如酚醛树脂在固化反应时脱出小分子物质，不仅会腐蚀加工设备，还会在已固化聚合物中形成气孔，导致聚合物材料易于出现应力集中而断裂失效，严重降低了材料的综合性能。聚苯并噁嗪 (PBZ) 是一种新型热固性树脂，与酚醛树脂有着诸多相似的特性，如高的热稳定性、优异的力学性能和电性能等。特别是 PBZ 具有固化反应无小分子放出、低热膨胀系数、低吸水率、高玻璃化转变温度、固化反应自催化和可进行灵活的分子设计等优势，有望替代传统热固性酚醛树脂并广泛应用于各类高性能高分子材料制品的制造中。
基于团队前期对PBZ及其纳米复合材料在结构材料方面的研究成果（Polym Compos. 2023;1-15. doi:10.1002/pc.27595; J. Appl. Polym. Sci. 2023, e53829; https://doi.org/10.1002/app.53829; Polym Compos. 2024;1-17. doi:10.1002/pc.28933），为了进一步探索PBZ纳米复合材料在功能及智能材料领域的应用，本研究首先通过分子设计并成功合成了新型的含柔性聚醚链段的苯并噁嗪预聚体，然后通过引入功能化多壁碳纳米管制备了PBZ形状记忆纳米复合材料。结果表明，多壁碳纳米管的表面基团与聚合物基体之间通过氢键和链段等超分子相互作用显著增强了PBZ的力学性能、耐热性能和形状记忆等性能，这为PBZ纳米复合材料在功能及智能材料领域的应用提供了有价值的借鉴。
论文中代表性的研究结果：
PBZ纳米复合材料的组织结构与界面相互作用图
PBZ纳米复合材料的形状记忆机理模型图
作者简介：
赵威，四川资阳人，材料科学与工程学院，材料与化工专业，2022级硕士研究生，汉族，共青团员。曾获研究生国家奖学金、研究生一等学业奖学金一次、二等学业奖学金一次。研究生期间发表SCI期刊论文6篇，其中一作3篇；CSCD期刊2篇，其中一作1篇。
通讯作者简介：
卞军，博士，三级教授，硕导，博导（兼），四川省海外高层次留学回国人才。美国纳米协会（American Nano Society）成员，中国材料学会、中国复合材料学会、四川省塑料加工协会会员，四川省海外高层次人才专家服务团成员，教育部学位办硕士论文评审员，多地市科技局（厅）科技与人才项目评审员。担任Carbon, Composites Part A, Journal of Applied Polymer Science, Composites Science and Technology, Polymer Engineering and Science, Polymer Composites, Journal of Polymer Research，《复合材料学报》及《材料导报》等20余个国际国内期刊的审稿人。任中文核心期刊《弹性体》及《西华大学学报（自科版）》编委。长期从事高性能高分子结构与功能复合材料相关的教学与科研工作。近年来，主持及主研教育部春晖合作计划项目、国家自然科学基金项目、国家级创新创业项目、四川省教育厅青年基金项目、四川省高校重点实验室开放研究基金项目等省级项目和企业委托合作项目20余项。在国内外学术刊物上发表学术论文110余篇，被SCI收录70余篇，EI、CSCD收录40余篇。授权发明专利10余项。获校级优秀教学成果奖一等奖2次，主持校级及以上教改重点项目多项。主持四川省级线上线下混合式一流课程建设1门，校级思政示范课程建设3门。以第一主编出版专业教材2部，全英文学术专著1部。
