近日，材料科學與工程學院卞軍教授團隊在復合材料領域國際頂刊Composites Part B（一區TOP，IF=12.7）發表高水平研究論文。論文題目為“Novel flexible polyether segment polybenzoxazine shape memorynanocomposites reinforced by incorporating functionalized carbon nanotubes”。卞軍教授為論文的通訊作者，2022級碩士研究生趙威為第一作者。該研究工作得到了教育部春暉計劃等項目的資助。

論文首頁截圖

隨著電子電氣、航空航天、智能裝備等行業的迅速發展，對高性能高分子復合材料的需求越發旺盛。熱固性樹脂，如環氧樹脂、酚醛樹脂等因具有優異的力學性能、熱電性能以及耐化學腐蝕性等特性已經得到了廣泛應用。然而，傳統的熱固性樹脂如酚醛樹脂在固化反應時脫出小分子物質，不僅會腐蝕加工設備，還會在已固化聚合物中形成氣孔，導致聚合物材料易于出現應力集中而斷裂失效，嚴重降低了材料的綜合性能。聚苯并噁嗪 (PBZ) 是一種新型熱固性樹脂，與酚醛樹脂有著諸多相似的特性，如高的熱穩定性、優異的力學性能和電性能等。特別是 PBZ 具有固化反應無小分子放出、低熱膨脹系數、低吸水率、高玻璃化轉變溫度、固化反應自催化和可進行靈活的分子設計等優勢，有望替代傳統熱固性酚醛樹脂并廣泛應用于各類高性能高分子材料制品的制造中。

基于團隊前期對PBZ及其納米復合材料在結構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），為了進一步探索PBZ納米復合材料在功能及智能材料領域的應用，本研究首先通過分子設計并成功合成了新型的含柔性聚醚鏈段的苯并噁嗪預聚體，然后通過引入功能化多壁碳納米管制備了PBZ形狀記憶納米復合材料。結果表明，多壁碳納米管的表面基團與聚合物基體之間通過氫鍵和鏈段等超分子相互作用顯著增強了PBZ的力學性能、耐熱性能和形狀記憶等性能，這為PBZ納米復合材料在功能及智能材料領域的應用提供了有價值的借鑒。

論文中代表性的研究結果：

PBZ納米復合材料的組織結構與界面相互作用圖

PBZ納米復合材料的形狀記憶機理模型圖

作者簡介：

趙威，四川資陽人，材料科學與工程學院，材料與化工專業，2022級碩士研究生，漢族，共青團員。曾獲研究生國家獎學金、研究生一等學業獎學金一次、二等學業獎學金一次。研究生期間發表SCI期刊論文6篇，其中一作3篇；CSCD期刊2篇，其中一作1篇。

通訊作者簡介：

卞軍，博士，三級教授，碩導，博導（兼），四川省海外高層次留學回國人才。美國納米協會（American Nano Society）成員，中國材料學會、中國復合材料學會、四川省塑料加工協會會員，四川省海外高層次人才專家服務團成員，教育部學位辦碩士論文評審員，多地市科技局（廳）科技與人才項目評審員。擔任Carbon, Composites Part A, Journal of Applied Polymer Science, Composites Science and Technology, Polymer Engineering and Science, Polymer Composites, Journal of Polymer Research，《復合材料學報》及《材料導報》等20余個國際國內期刊的審稿人。任中文核心期刊《彈性體》及《西華大學學報（自科版）》編委。長期從事高性能高分子結構與功能復合材料相關的教學與科研工作。近年來，主持及主研教育部春暉合作計劃項目、國家自然科學基金項目、國家級創新創業項目、四川省教育廳青年基金項目、四川省高校重點實驗室開放研究基金項目等省級項目和企業委托合作項目20余項。在國內外學術刊物上發表學術論文110余篇，被SCI收錄70余篇，EI、CSCD收錄40余篇。授權發明專利10余項。獲校級優秀教學成果獎一等獎2次，主持校級及以上教改重點項目多項。主持四川省級線上線下混合式一流課程建設1門，校級思政示范課程建設3門。以第一主編出版專業教材2部，全英文學術專著1部。