陕西科技大学科锐新材料研究所

1.团队介绍

陕西科技大学科锐新材料研究所（The Institute of Creative Materials）前身为1984年杨宗邃教授组建的皮革工程与化学品科研小组，2002年更为现名。先后获全国工人先锋号、全国五一巾帼奖状、陕西省黄大年式教师团队、陕西省“三秦学者”创新团队、陕西省重点科技创新团队等荣誉称号，依托本研究所成立了西安市绿色化学品与功能材料重点实验室。

研究所以“科学为本，锐意进取”为宗旨，以“科学、严谨、求实、创新”为指导思想，以“认真做事、真诚待人”为理念，现有成员百余人，其中二级岗教授2人，国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才1人，“百千万人才工程”国家级人选1人，国家教育部新世纪优秀人才2人，中国皮革协会行业杰出贡献奖获得者1人，中国皮革行业功勋人物1人，陕西省“特支计划”杰出人才1人、青年拔尖人才2人，陕西省教学名师1人，陕西省杰出青年科学基金获得者1人，陕西省中青年科技创新领军人才3人，陕西省青年科技新星4人，陕西高校“青年杰出人才支持计划”获得者2人。

研究所承担各类项目百余项，包括国家重点基础研究发展计划（973计划预研专项）、国家高技术研究发展计划（863计划）、国家重点研发计划课题、国际科技合作专项各1项，政府间科技交流项目2项，国家自然科学基金项目30项（含重点项目1项），陕西省重大科研项目20余项，横向项目80余项。出版著作11部（主编8部，独著1部，参编2部），其中“十一五”、“十二五”国家级规划教材各1部，《制革整饰材料化学》被评为国家精品课程。发表论文500余篇，SCI/EI收录300余篇，ESI高被引7篇、热点论文1篇。授权美国发明专利3件、德国发明专利2件，英国发明专利1件；授权国家发明专利300余件，实用新型专利4件。

研究成果获国家技术发明奖二等奖、国家科学技术进步奖二等奖、国家级教学成果二等奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、陕西省科学技术奖一等奖、中国轻工业联合会技术发明奖一等奖、中国轻工业联合会科技进步奖一等奖、教育部技术发明奖二等奖等。

2.团队成员介绍

研究所现由马建中教授担任名誉所长和团队带头人，吕斌教授担任所长。现有骨干教师20名，其中教授5名、副教授9名，在读博士23名，在读硕士101名。

3.研究方向及进展

研究领域：

(1) 水性高分子的设计与合成；

(2) 有机/无机纳米复合材料的关键技术；

(3) 轻纺化学产品的开发与应用。

研究方向：

(1) 聚合物基纳米复合轻工涂层化学品

以天然产物（酪素、壳聚糖等）和合成高分子（聚丙烯酸酯、聚氨酯等）为聚合物基体，基于乳液聚合技术，在聚合过程中原位或间接引入无机纳米粒子（如SiO₂、ZnO、TiO₂、CNT等），制备适用于轻工领域的水性聚合物基纳米复合涂层材料（皮革涂饰剂、纺织品整理剂、建筑涂料以及油墨连接料等），充分发挥聚合物的成膜性能和无机纳米粒子对聚合物增强增韧的作用，同时赋予涂层纳米粒子的特异性能（如抗紫外、自清洁、抗菌、耐黄变等）。研究水性聚合物基无机纳米复合涂层材料的制备机理，通过改变聚合技术，调节单体组成和聚合工艺条件，探索聚合物的分子组成和结构对聚合物性能的影响；研究纳米粒子在聚合物中的分散规律及其对聚合物应用性能的影响；探索纳米粒子的结构、性质和纳米粒子的表面处理对聚合物基体的增强增韧机理。

(2) 聚合物基纳米复合鞣剂

本研究方向以丙烯酸类聚合物、水溶性环氧树脂为基体，开发了聚合物基蒙脱土纳米复合鞣剂、聚合物基氧化锌纳米复合鞣剂能够提高胶原湿热稳定性，增强增韧胶原纤维，实现无铬或少铬鞣，降低污染；制备多羧基聚合物/蒙脱土纳米复合高吸收铬鞣助剂，配合传统铬鞣剂用量的1/3应用于免浸酸鞣制工艺，可使蓝湿革收缩温度大幅提升，且促进铬鞣剂的吸收，有效降低废水中三氧化二铬含量，成革的填充性以及物理机械性能均达到行业要求，此外该助剂已进行工业化试生产，并在多家企业进行了中试以及大试应用，取得良好的应用效果；制备系列分子量丙烯酸树脂复鞣剂，针对性地调节复鞣剂的填充性、渗透性、收敛性和柔软性等应用性能，其中大分子、中分子、小分子丙烯酸树脂复鞣剂已企业转化，并在多家工厂进行了应用，得到普遍认可；研发改性淀粉/蒙脱土纳米复鞣剂，在提高皮革选择填充性的同时，有效捕获皮革中游离甲醛。探究了纳米鞣剂对胶原纤维的改性机理。

(3) 废弃油脂及废弃纤维资源化利用

研究制革废弃油脂、铬鞣革屑及农作物麦秸秆等的资源化利用，分别开发出性能优异的生物柴油、蛋白填充复鞣剂及高吸水性树脂。以制革行业产生的油脂废弃物为原料，通过酯交换反应制备出绿色生物能源——生物柴油，此类生物柴油是石化柴油优良的替代品；在此基础上通将生物柴油添加到乙醇-柴油混合燃料中，制备新型乙醇-生物柴油-柴油三者混合的替代型燃料，使其更具经济可行性。采用废革屑为原料，通过乙烯基类单体对水解胶原蛋白进行接枝共聚改性，制备了蛋白复鞣剂，该复鞣剂既具有蛋白质优良的填充作用，又具有乙烯基类聚合物鞣剂的复鞣特性，复鞣后坯革增厚明显，能保持皮革的真皮感，更能发挥皮革透水汽的卫生性能。同时复鞣后坯革的物理机械性能均达到服装用革行业标准。利用废弃的农作物秸秆为原料，通过丙烯酸类聚合物的接枝改性并引入矿物粘土制备凝胶强度高、耐盐性好、可生物降解的纳米型高吸水性复合材料。

(4) 天然油脂的改性、乳化及应用

研究以天然油脂为原料，制备不同功能性加脂剂。以菜籽油为原料，通过对其胺解改性及叔胺化改性再引入亲水基团如羧基与磺酸基，制备亚硫酸化加脂剂与Gemini型加脂剂，并经与其他油脂及助剂复配制得复合加脂剂。在油脂基体中引入无机纳米粒子，获得了高性能的功能型（耐黄变型、阻燃型等）皮革加脂剂，探明了加脂剂与胶原纤维的作用机理。该产品性能可与国外同类产品相媲美，已经在多家企业进行转化生产，并产生了良好的经济与社会效益。在此基础上，引入具有隔热作用的改性蒙脱土，制得无卤无毒的阻燃型纳米复合加脂剂。对花椒籽油降酸值、脱色后再进行琥珀酸酯磺酸化，制得结合型花椒籽油加脂剂，具有良好的加脂效果。还研究了以蓖麻油及其衍生物为原料，通过琥珀酸酯磺酸化引入亲水基，制备琥珀酸酯磺酸盐类加脂剂；再引入具有紫外屏蔽作用的金红石型纳米二氧化钛或氧化锌，制得有耐黄变型纳米复合加脂剂。研制以植物油为润滑成分的医疗器械用水性润滑剂，其可替代矿物油基润滑剂，大幅缓解产品降解性差及原料来源为不可再生资源的问题。

(5) 鞋用聚合物基纳米复合发泡材料

将无机材料的刚性与高分子材料的韧性和可加工性相结合，制备聚合物基纳米复合发泡材料，研究纳米材料与聚合物之间的界面作用科学问题，实现纳米材料与高分子材料的优势互补。开展了聚合物改性、纳米材料改性，以及纳米材料与聚合物熔融共混及发泡研究；探索发泡材料泡孔形成机理、纳米材料与聚合物之间的相互作用，分析材料性能影响因素；制备了改性乙烯-醋酸乙烯聚合物（EVA）/蒙脱土纳米复合发泡鞋用材料，改性EVA/芳纶复合发泡材料等。