呂滿庚

中國科學院廣州化學有限公司副總經理

呂滿庚,男,1962年12月生,江蘇省溧陽市人,研究員,博士生導師,2001年中國科學院百人計劃”入選者,享受政府特殊津貼,現任中國科學院廣州化學有限公司副總經理,中科院廣州化學研究所電子信息聚合物工程中心主任。

個人簡介


呂滿庚,南京大學化學系高分子化學專業畢業,獲學士和碩士學位,1999年於韓國University of Seoul獲工學博士學位,先後在南京航空航天大學、韓國 Fine Polym Co.Ltd.,澳洲 Monash University 工作和訪問。主要從事水性聚氨酯、液晶環氧材料、有機光電材料、智能材料以及生物質材料等方面的研究工作。已在國內外主流刊物發表論文100多篇,其中SCI收錄60餘篇,他引400餘次,申請發明專利36項,其中21項已獲得授權。已培養12名博士研究生,9名碩士研究生,現有5名博士及6名碩士研究生在讀。

科研項目


1.“863”重點項目,生物質基高分子新材料技術及產品;
2.國家自然科學基金,側鏈取代液晶環氧樹脂研究;
3.廣東省科技計劃項目(重點攻關),電子封裝用高性能環氧樹脂研究和產業化;
4.廣州市科技計劃項目,液晶環氧樹脂的形狀記憶特性。

主要研究


液晶環氧樹脂熱致線型液晶聚合物通常在取向方向呈現高模量、高強度和非常低的熱膨脹係數,但是作為結構材料,在鏈取向的垂直方向,其性能非常差。隨著介晶單元進入聚合物鏈,同時分子間有能力交聯,液晶熱固性材料能夠在各個方向表現出優越的性能,材料呈現自增強的行為。我們已經合成了一系列含有不同介晶單元的環氧樹脂,分析了主鏈結構、取代基和柔性鏈段、固化劑及固化條件對交聯過程中液晶相形成和結構及力學性能的影響;研究發現,聯苯基環氧傾向於形成近晶相液晶,而-N=N-和-C=N-類環氧化合物則主要形成向列相液晶;取代基和柔性鏈不僅降低環氧化物的熔點和固化物的玻璃化溫度,同時也能變化液晶相的形成。材料的相轉變與固化狀態是密切相關的,液晶相的穩定性隨轉化的提高。與傳統環氧相比較在液晶環氧中分子鏈的運動受到了更大的束縛,但由於網路中微區結果的塑性形變,材料呈現優越的韌性,同時在力場作用下,取向的區域能夠更為規整的排列(取向),材料又有高的模量和強度。這種高模量、高強度、低膨脹係數的材料是電氣和微電子工業、IT工業用材料的有力競爭者。同時,在首次發現了高交聯液晶熱固性材料的形狀記憶行為,目前正在對其形成機理進行研究。
智能高分子材料智能高分子是指——類當受到外界環境的物理、化學乃至生物信號變化刺激時,其某些物理或化中性能會發生變化的聚合物,所以也稱為“刺激響應性聚合物”或“環境敏感性聚合物”。近年來,高分子凝膠作為軟濕體材料成為智能高分子材料中的重要研究領域。由於此類材料在柔性執行元件、微機械、藥物釋放體系、分離膜、生物材料等方面誘人的應用前景,因此,在這方面的研究十分活躍。聚異丙基丙烯醯胺是典型的這類聚合物。其當受到外界刺激時,能夠發生環境誘導的構象轉變,它的較低臨界溶液溫度(lcst)可以通過共聚其他單體而遷移。我們首次將RAFT聚合用於不同結構的接枝共聚物合成,通過分子,骨架和支鏈結構、長度的變化,觀察構象轉變的發生和量級,從分子水平分析其構象行為,最終探索材料與有機宿主的依賴關係(藥物釋放、光化學等)。
水性聚氨酯和水性聚合物材料聚氨酯樹脂具有其他樹脂無與倫比的性能,包括優異的耐磨性、彈性和柔韌性,卓越的力學性能和高裝飾效果,以及材料性能在很大範圍內的可調節性,其發展水平象徵著一個國家塗料和粘合劑工業水平。水性聚氨酯的應用,幾乎包括所有塗料和粘合劑的應用領域,不僅適用於輕質底材(皮革、紙張、橡膠、織物、薄膜),還可應用於高檔木器、傢具、室內裝飾和建築,以及汽車用塗飾和粘合。
我們的研究工作以發展高性能、多用途水性聚氨酯樹酯為目標,採用原位聚合或接枝共聚等方法,製備改性的聚氨酯樹脂,分析異氰酸酯多元醇和內乳化劑結構和變化對材料性能的影響,研究反應程度和條件對分散液穩定性、顆粒大小的影響,並從微觀上表徵利理解氫鍵形成、相態結構及其規律。同時對其他多種水性聚合物材料包括水性環氧、聚丙烯酸類樹脂、有機硅樹脂等的製備、改性進行較深入的研究。
生物質基新材料 生物質資源轉化和利用是重大的國家戰略,是促進農村經濟發展、保護環境、改善生態和優化能源結構的有效途徑 我們的研究重點是通過纖維素高效酯化、醚化和環氧化、生物質分子水平偶聯、接枝和複合、生物質大分子的納米化和自組裝技術等,建立生物質基高分子材料的技術體系,並開發具有功能的新型纖維素合金、發泡材料凝膠材料和其他複合材料,開發具有生物醫藥功能的纖維素及大分子多糖基納米材料。

代表性論文


1. Jianxin Luo, Chaolong Yang, Jie Zheng, Jianying Ma, Liyan Liang, Mangeng Lu*. Synthesis and photophysics properties of novel bipolar copolymers containing quinoline aluminum moieties and carbazole segments. European Polymer Journal 47 (2011) 385–393.
2. Jie Zheng, Liyan Liang, Mangeng Lu*. Physicochemical studies on micelle formation of amphiphilic polyurethane in aqueous solution. Chemical Physics Letters 502 (2011) 211–216.
3. Chaolong Yang, Jianxin Luo, Jianying Ma, Liyan Liang, Mangeng Lu*. Highly quantum efficiency trinuclear Eu3+ complex based on tris-diketonate ligand. Inorganic Chemistry Communications 14 (2011) 61–63.
4. Jie Zhenga, Liyan Liang, Mangeng Lu*. Preparation and properties of non-ionic polyurethane surfactants. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 363 (2010) 16–21.
5. Qunbo Mei, Naiying Du, Mangeng Lu*. Synthesis, characterization and thermal properties of metaloquinolate-containing polymers. European Polymer Journal 43 (2007) 2380–2386.
6. Qunbo Mei, Bihai Tong, Liyan Liang, Mangeng Lu*. A novel way to prepare luminescent hybrid materials derived from 5-chloromehtyl-8-hydroxyquinoline and silylated monomer with coordination to aluminum ion. Journal of photochemistry and Photobiology A: Chemistry 191 (2007) 216–221.
7. Naiying Du, Renyu Tian, Junbiao Peng, Qunbo Mei, Mangeng Lu*. Cross-Linked Alq3-Containing Polymers with Improved Electroluminescence Efficiency Used for OLEDs. Macromol. Rapid Commun. 2006, 27, 412–417.
8. Qunfeng Liu, Ping Zhang, Aixiang Qing, Yanxun Lan, Jianbo Shi, Mangeng Lu*. Synthesis of rapid responsive GELS comprising hydrophilic backbone and poly(N-isopropylacrylamide) graft chains by RAFT polymerization and end-linking processes. Polymer 47 (2006) 6963-6969.
9. Yiquan Zheng, Mingming Shen, Mangeng Lu*, Shaoping Ren. Liquid crystalline epoxides with long lateral substituents: Synthesis and curing. European Polymer Journal 42 (2006) 1735–1742.
10. Ping Zhang, Qunfeng Liu, Aixiang Qing, Jianbo Shi, Mangeng Lu*. Synthesis and characterization of core-shell-type polymeric micelles from diblock copolymers via reversible addition-Fragmentation chain transfer. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 2006(44), 3312-3320.
11. Qunfeng Liu, Ping Zhang, Aixiang Qing, Yanxun Lan, Mangeng Lu*. Poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels with improved shrinking kinetics by RAFT polymerization. Polymer 47 (2006) 2330–2336.
12. Qunfeng Liu, Ping Zhang, Mangeng Lu*. Synthesis and Swelling Behavior of Comb-Type Grafted Hydrogels by Reversible Addition–Fragmentation Chain Transfer Polymerization. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 2005(43),2615–2624.
13. Naiying Du, Renyu Tian, Junbiao Peng, Mangeng Lu*. Synthesis and Photophysical Characterization of the Free-Radical Copolymerization of Metaloquinolate-Pendant Monomers with Methyl Methacrylate. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, 2005(43), 397-406.
14. Lu, MG; Shim, MJ; Kim, SW. Curing Reaction and Phase Change in a Liquid Crystalline Monomer. Macromol. Chem. Phys. 2001, 202, 223–230.
15. Lu MG, Shim MJ, Kim SW. Curing behavior of an unsaturated polyester system analyzed by Avrami equation. Thermochimica Acta 323 (1998) 37-42.