中国科学院宁波工业技术研究院材料技术研究所高分子与复合材料事业部朱锦

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朱 锦，博士，宁波材料所研究员，博士生导师，中科院“百人计划”终期优秀者，浙江省新世纪“151”人才计划重点资助获得者，2014年获全国优秀科技工作者，2013年浙江省“十佳优秀科技工作者”， 曾获宁波市优秀回国留学人员、有突出贡献专家和优秀科技工作者。现任中国科学院宁波工业技术研究院（筹）院长助理、材料技术所所长，中国塑料加工工业协会工程塑料专业委员会理事长，中国化学会高分子学科委员会委员，中国科学院宁波材料技术与工程研究所科学技术委员会副主任。1991年曲阜师大获学士学位，1994年中科院化学研究所获硕士学位。2001年于美国Marquette 大学获得博士学位，2001-2003年在美国Cornell 大学做博士后，其后曾任职于美国多家公司。2009年8月回国后成立生物基高分子材料研究团队。回国后开发的“大豆基无醛木材胶黏剂技术”实现技术转移，转移费1088万元，产品已应用到大自然地板（Nature APG活性大豆胶地板）、德尔地板（Der无醛添加地板）等国内知名地板上，引领国内人造板行业的“无醛化”趋势。开发的“耐热聚乳酸淀粉复合材料技术”，也实现转移，转移费1500万元，其产品已获得美国、欧洲等国家进行认证。已发表研究论文80 多篇, 已被他引超过2600多次，单篇最高引用570次。已获得授权中国专利26项，美国专利6项，共申请中国和美国专利共77项。
研究方向
研究方向主要包括生物基塑料的改性与加工，高分子纳米复合材料和功能性高分子材料的研究与开发。
论文专利
著作
1、Jin Zhu and Charles A. Wilkie, “Flammability Properties of Polymer Nanocomposites”, Polymer Nanocomposites Handbook, Eds. R. K. Gupta, E. B. kennel and K. J. Kim, ISBN-13: 9780849397776, Talor & Francis Inc., Published in 2009
2、Jin Zhu and Charles A. Wilkie, “Intercalation Compounds and Clay Nanocomposites”, Hybrid Materials: Synthesis, Characterization, and Applications, Ed. Guido Kickelbick, ISBN 3527610480, Published in 2007
3、Jin Zhu, Fawn Uhl, Charles A. Wilkie, “Recent Studies on Thermal Stability and Flame Retardancy of Polystyren-Nanocomposites”, Fire & Polymers: Materials and Solutions for Hazard Prevention, ACS Books, ISBN0-8412-3764-6，Oxford University Press, G. Nelson and C. A. Wilkie, Eds., 2001, 24-36.
论文（3-5篇）
1、 Songqi Ma, Xiaoqing Liu*, Libo Fan, Yanhua Jiang, Lijun Cao, Zhaobin Tang, and Jin Zhu*, Synthesis and Properties of a Bio-based Epoxy Resin with High Epoxy Value and Low Viscosity, Chemsuschem, 2013, 10.1002/cssc.201300749.
2、 Songqi Ma, Xiaoqing Liu, Yanhua Jiang, Zhaobin Tang, Chuanzhi Zhang, Jin Zhu*, Bio-based epoxy resin from itaconic acid and its thermosets cured with anhydride and comonomers, Green Chemistry, 15(1), 245-254,2013
3、 Lisheng Zhang, Yanhua Jiang, Xiaoqing Liu, Haining Na, Ruoyu Zhang, Jin Zhu *, High Recoverable Rosin-based Shape Memory Polyurethanes, Journal of Materials Chemistry A, 1(10), 3263-3267，2013
4、 Zhu Xiong, Yong Yang, Jianxiang Feng, Xiaomin Zhang, Chuanzhi Zhang, Zhaobin Tang, Jin Zhu* Preparation and characterization of poly(lactic acid)/starch composites toughened with epoxidized soybean oil, Carbohydrate Polymer,92(1),810-816,2013
5、 Ni JP, Wang HL, Chen YY, She Z, Na HN, Zhu J*,A novel facile two-step method for producing glucose from cellulose, Bio-resource Technology, 137（2013）106-110
6、 Chengsheng Gui, Xiaoqing Liu, Di Wu, Tuo Zhou, Guyue Wang, Jin Zhu*, Preparation of a new type of polyamidoamine and its application for soy flour-based adhesives, Journal of the American Oil Chemists' Society, 90(2), 265-272,2013
专利
1、 一种新型无醛木材胶粘剂及其制备方法 CN 101412898
2、 一种透明结晶聚乳酸塑料及其制备方法 CN102086299B
3、 一种全松香基环氧树脂组合物及其固化物 CN102250318B
4、 一种全生物基环氧树脂组合物及其固化物 CN102206324B
5、 一种松香基增塑剂及其制备方法 CN102311544B
6、 一种成核剂及其制备方法和应用 CN102190813B
7、 一种再生纤维素复合膜及其制备方法 CN102304238A
8、 一种基于没食子酸的环氧树脂及其制备方法和应用 CN102276788A
9、 一种蛋白质胶黏剂的固化剂及其制备方法和应用 CN102399515A
10、 一种生物降解材料及其制备方法和应用 CN102399417A
11、 一种聚乳酸/淀粉全生物基可降解复合材料及其制备方法 CN102604349A
12、 一种层状硅酸盐增强的大豆胶黏剂及其制备方法和应用 CN 102516933A
13、 可储存的植物油基聚氨酯木材胶黏剂、制备方法及应用 CN 102140327A
14、 一种衣康酸缩水甘油酯及其制备方法和应用 CN 102382079A
研究项目
其产业化项目“生物基无醛木材胶黏剂” 荣获中国产学研合作促进会颁发的“2011年中国产学研合作创新成果奖”，“2011年林产工业新产品奖”, “2013年中国林业产业创新一等奖”。
荣誉奖励
2010年获中科院“百 人计划”择优支持，同年获获浙江省第四批；
2010年获中国科技创业计划大赛海外人才创业特别奖二等奖；
2011年“宁波市优秀留学人才”荣誉称号；
2012年“宁波市优秀科技工作者”荣誉称号，入选浙江省新世纪“151”人才；
2012年入选国家特聘专家；
2013年获“十佳浙江省优秀科技工作者”和“宁波市突出贡献专家”荣誉称号；
会员身份
中国塑料工业协会工程塑料专委会理事长；
美国化学会会员；
美国塑料协会会员；

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中科院宁波材料所生物基高分子团队的张若愚研究员与朱锦研究员以呋喃二甲酸基聚酯为基体，通过引入短链二元酸、乳酸、聚乙二醇等一系列可降解结构，在探索呋喃基共聚酯阻隔、力学、结晶、降解等性能与结构组成关系方面进行多种尝试和探究，取得了系列研究进展，为制备新型高阻隔生物可降解聚酯材料提供了新的方法和途径。

1.通过引入短链二元脂肪酸实现高阻隔可降解材料的制备

  高分子材料较高的链段刚性以及较小的自由体积是确保其具有优异阻隔性能的结构基础。研究人员利用丁二酸（DMS）、丙二醇（PDO）以及呋喃二甲酸（FDCA）制备了具有潜在纺丝、包装等用途的共聚酯PPSF，其CO2和O2阻隔性能分别达到PBAT的10倍及20倍以上（European Polymer Journal 2018, 102, 101-110.）。更进一步，团队利用DMS\新戊二醇（NPG）以及FDCA制备了综合性能非常优异的共聚酯PNSF。这种共聚酯具有非常有趣的性质，即在很宽的组成范围内，其阻隔性能基本维持不变，这种性质也被称为智能阻隔性（Smart Barrier Property），如图1a（ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2019, 7, (4), 4255-4265.）。本团队把二氧化碳来源的碳酸二甲酯（DMC）、丁二醇（BDO）、FDCA进行共聚，得到了降解性能良好且相结构均一的共聚物PBCF，如图1b。这种共聚物的特点是其机械性能可以通过热处理，在一个较大范围内进行调节，如图1c（ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2018, 6, (6), 7488-7498.）。此外，利用环己二甲酸（CHDA）、BDO以及DMC合成了具有较强结晶能力和快速降解的PBCCE共聚酯（Polymer Chemistry 2019, DOI: 10.1039/C9PY00083F），拓展了生物可降解材料在组织工程领域的潜在应用。

图1 (a)PNSF共聚酯单体侧链影响示意图；(b)聚酯薄膜气体阻隔示意图；(c)PBCF共聚酯循环示意图

2.通过引入羟基脂肪酸大幅提升芳香族聚酯的降解性能

  聚乳酸（PLA）是近年来生物基、生物可降解领域研究比较热门的绿色高分子材料。乳酸作为PLA的组成单元，可以在酶催化及水解条件下发生水解，实现聚合物链段的断裂，最终实现材料降解。本团队合成含有乳酸（LA）链段的可降解共聚酯PBFLA。并且发现这种共聚酯在乳酸含量超过20%即可发生明显的水解行为。PBFLA共聚酯弹性模量超过1GPa，拉伸强度超过40MPa，断裂伸长率超过230%，具有超过大多数降解材料的强度模量，45倍于聚乳酸的拉伸韧性，如图2。此外，由于含有LA链段，这种共聚酯有望用于与PLA的共混，以制备综合性能优异的共混合金。（Ind. Eng. Chem. Res. 2018, 57, (32), 11020-11030.）。

3.通过引入聚乙二醇提升水解能力，有望用于海水降解材料

  亲水性聚乙二醇（PEG）有助于提升共聚酯水解性能。本团队通过系统调控PEG分子量、质量分数等方式，发现PEG质量分数在40%以上能发生明显的中性水解行为，质量分数在20%以上发生碱性水解行为，并且发现共聚物的相分离状态可以由PEG的分子量进行调控，如图3（European Polymer Journal 2018, 106, 42-52.）。制备的聚醚酯弹性体模量均可超过100MPa，拉伸强度超过30MPa，断裂伸长率可达到500%以上，是一种力学性能优异的可降解聚醚酯弹性体材料。

  以上工作得到了国家自然科学基金委(51773218)，中科院青促会(2018338)以及科技部重点研发计划(2017YFB0303000)等项目的支持。此外，上海同步辐射光源16B线站的诸位老师在SAXS/WAXS的测试上也给予了很大的帮助。

  论文链接：

  http://dx.doi.org/10.1039/C9PY00083F

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.iecr.8b02169

  https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2018.07.007