2025年5月24日上午,火安全材料研究中心在科技大廈709會議室成功舉行了2025屆博士研究生劉健和崔心雨同學的博士學位論文答辯,邀請了清華大學郭寶華教授和中國科學院化學研究所陽明書教授作為答辯委員會主席,答辯委員會委員包括北京工商大學錢立軍教授、中國石油化工股份有限公司北京化工研究院李杰教授,北京化工大學張正平教授,答辯秘書為北京化工大學谷曉昱教授。
一、博士生答辯
劉健同學系統介紹了學位論文《阻燃可穿戴錦/棉混紡織物的多功能設計及作用機制》。通過聚電解質涂層法,提高了錦/棉混紡織物的阻燃和抑煙性能。通過浸漬法、噴涂法、交替沉積法和共價接枝法制備了四種阻燃多功能的可穿戴錦/棉混紡織物,實現了阻燃、熱管理、電磁屏蔽、疏水和抗菌等性能的優化平衡,滿足了人們在復雜環境下需求。
崔心雨同學系統介紹了學位論文《阻燃多功能聚乳酸復合材料的構筑與機理研究》。針對聚乳酸塑料,通過微納米尺寸調控和微膠囊化改性,構建了核殼結構多功能助劑,實現PLA材料的阻燃性能與抗紫外老化、降解性能的協同增強。針對聚乳酸無紡布,設計合成了新型透明的聚磷酰胺液體阻燃劑,解決了涂層阻燃性與透明性之間的矛盾。通過構筑仿生納米涂層,提高PLA無紡布表面反應活性,利用生物質材料的光熱特性實現了阻燃、光熱轉換及紫外屏蔽等功能集成,并結合理論計算,從分子結構和光吸收能力角度深入分析了涂層的光熱轉換和紫外屏蔽機制。
劉健、崔心雨兩位博士研究生憑借出色的學術表現獲得答辯委員會的一致認可。答辯委員會經過嚴謹考察和充分討論,對兩位答辯人的研究工作給予高度評價。委員會專家特別指出,兩位博士生的學位論文選題具有重要理論價值和實踐意義,研究工作系統深入,在各自研究領域取得了創新性進展。其已發表的系列高水平學術論文充分展現了扎實的科研功底和創新能力,答辯過程中展現出的學術素養和思辨能力也獲得專家們的高度肯定。針對后續研究方向,委員會成員還從學科前沿視角提出了建設性指導意見。經過答辯委員會投票表決,一致同意兩位博士研究生通過博士學位論文答辯,成績優秀,并建議授予博士學位。下附劉健和崔心雨同學博士期間科研成果。
二、碩士生答辯
答辯現場
2025年5月17日上午,火安全材料研究中心的12名碩士研究生分別在科技大廈709、717和巴黎居里工程師學院會議室參加了聚合物工程系組織的2025屆碩士研究生的學位論文答辯。第一答辯小組(科技大廈709答辯現場)邀請了中國地質大學的張以河教授作為答辯委員會主席,答辯委員會成員有于中振,楊冬芝,潘凱,劉勇和丁筠老師,答辯委員會秘書為劉驥老師。第二答辯小組(科技大廈717答辯現場)邀請了北京工業大學的孫詩兵教授作為答辯委員會主席,答辯委員會成員有李曉鋒,姜志國,谷曉昱,曲晉和楊丹老師,答辯委員會秘書為閔芃老師。第三答辯小組(巴黎工程師學院會議室答辯現場)邀請了中國鐵道科學研究院集團的董全霄研究員作為答辯委員會主席,答辯委員會成員有宋懷河、崔正、張好斌、江盛玲和孫軍老師,答辯委員會秘書為景江老師。
曲玉龍同學系統介紹了學位論文《耐久阻燃棉和滌綸織物的多功能設計及機理研究》。通過共價接枝,提高了棉織物的耐久阻燃性能,同時通過胺酚共沉積的方式來提升棉織物的抗紫外性能,拓寬了織物的應用場景。通過浸軋固化工藝提升了滌綸織物的耐久阻燃和抗紫外性能。同時通過簡單的方式對阻燃涂層進行回收,具有保護環境的潛力。
狄欣琦同學系統介紹了學位論文《滴落型低鹵阻燃聚丙烯的開發及功能化應用》。重點研究了滴落型低鹵阻燃體系以及聚硅氧烷包覆處理對PP功能化應用的影響。論文主要探討了復合材料的燃燒性能、疏水耐水性、抗紫外老化性能以及材料的機械性能。利用溶滴帶走熱量的方式,減少了鹵素阻燃劑使用。通過對阻燃劑的包覆,提高PP復合材料的疏水耐水和抗紫外性能,保證了PP復合材料的長效使用壽命。
陳鑫同學系統介紹了學位論文《殼聚糖基阻燃劑在聚乳酸中的應用研究》,通過分子設計與化學改性,構建多功能殼聚糖阻燃體系,顯著提升聚乳酸的阻燃性與抗老化性,實現材料的快速降解與循環再利用。該研究優化了阻燃劑結構,改善材料界面相容性與濕熱穩定性,為聚乳酸環保應用提供新方案。
楊晶同學系統介紹了學位論文《磷-氮協效反應型阻燃劑的制備及其在聚脲彈性體中的應用研究》。從磷氮阻燃劑出發,合成了三種反應型阻燃劑或與含磷阻燃劑包覆,用于聚脲的阻燃。研究了阻燃劑對聚脲阻燃效果,耐水性能和力學性能的影響。實現了阻燃、耐水和力學等性能的優化平衡,滿足了聚脲在應用領域中的需求。
鄭旭強同學以制備長壽命的阻燃聚丙烯為目的,從抑制八溴醚在PP中的析出和改善PP的光降解兩方面入手,提高了阻燃PP的使用壽命。使用KH550改性BDDP得到了KBDDP,與Sb2O3復配后,PP復合材料的阻燃性能和力學性能相較于改性之前顯著提升。在加入PP-g-MAH和OMMT后,BDDP在PP中的析出量顯著下降,同時分析了BDDP的抗析出機理。通過離子自組裝和TA的氧化自聚合,制備了單組份膨脹型阻燃劑TAPP。在加入TAPP后,PP復合材料的阻燃性能和抗光老化性能顯著提升,并分析了材料的阻燃機理和抗光老化機理。
王睿澄同學系統介紹了學位論文《構建環氧膠粘劑的固化體系進行力學改性及其長效應用研究》。通過對環氧樹脂的分子結構設計,提高了環氧結構型膠粘劑的韌性和長效耐久性能。通過三種固化體系的構建制備了三種增韌及長效耐久的環氧結構膠,實現了力學、粘合、粘合水熱耐久、自修復和回收再加工性能的逐步構建,滿足了結構膠在各種復雜長效使用環境下的需求。
康玉杰同學系統介紹了學位論文《硅氧烷基阻燃劑在PC/ABS合金中的應用研究》。通過開環聚合制備了三種長鏈有機硅氧烷,將其應用在PC/ABS合金中,提高了基體的阻燃和抑煙性能。阻燃后的PC/ABS合金不僅具有較高的沖擊強度保持率,并且有機硅氧烷賦予了其優異的耐水及抗紫外老化性能。為開發兼具阻燃性、力學性能和耐候性的PC/ABS合金材料提供了新思路。
王瑞同學系統介紹了學位論文《用于聚丙烯的大分子阻燃劑的制備及其耐濕熱改性研究》。通過將阻燃劑制備成大分子,并進一步進行耐濕熱改性的方法,制備出了幾種適用于PP的耐濕熱阻燃劑,使PP阻燃復合材料的阻燃性能、力學性能及耐濕熱性能達到平衡,解決了膨脹型阻燃劑在潮濕炎熱的環境中容易析出的問題。
何子健同學系統介紹了學位論文《聚對苯二甲酸/己二酸丁二醇酯薄膜材料的阻隔及其多功能改性研究》。通過斷聯-交聯策略,提高了PBAT/PGA復合材料的阻隔性能和相容性,進一步制備了具有阻隔、降解、透明、可回收、阻燃、透明性能的單一PBAT基薄膜材料,解決了實際應用中面臨的難點問題。
李邵娜同學系統介紹了學位論文《基于P/N阻燃體系的尼龍66高效阻燃與力學穩定性協同優化研究》。(1)通過商用阻燃劑的復配,探索降低添加劑總量實現PA66的UL-94 V-0等級;(2)通過對三聚氰胺聚磷酸鹽進行包覆處理,抑制其與二乙基次磷酸鹽的交換反應,實現阻燃效果和力學穩定性的同步提升;(3)合成了磷/氮一體化的磷雜菲衍生物,實現了低添加量下阻燃與力學穩定性的協同優化。
王海梁同學系統介紹了學位論文《磷-氮協效阻燃聚脲彈性體的制備及其自愈合性能研究》。通過離子液體協效、反應型結構引入及多元素協同設計,構建了三種阻燃聚脲體系。所制備的材料不僅實現了UL-94 V-0等級的阻燃性能,還在保障力學性能的基礎上賦予了自愈合與可回收功能,展現出在高性能、智能化防護材料領域的廣闊應用前景。
姚翼清同學的學位論文《聚氨酯彈性體阻燃及抑煙改性》針對PUE材料易燃且燃燒易釋放煙霧的問題,通過分子結構設計與阻燃劑合成相結合的策略,合成出新型阻燃結構,并系統研究了磷-氮一體化阻燃體系及酰亞胺結構對PUE材料阻燃、抑煙性能與力學性能的協同提升作用,具有一定的理論價值與工程應用前景。


答辯委員會成員針對答辯人學位論文相關內容展開提問與建議,同學們針對問題進行回答與交流。各位評委老師對同學們的論文、實驗工作、發表論文質量和答辯表述給予了高度評價和肯定,同時提出了很多改進提高的寶貴意見。最終經過答辯委員會投票表決,一致同意曲玉龍、鄭旭強、狄欣琦等12位碩士研究生通過碩士學位論文答辯,并建議授予碩士學位。
本次答辯,2位博士生和12位碩士生向評委老師展示了自己良好的科研素養和先進的科研成果,得到了評委老師的充分肯定,圓滿完成了博士和碩士階段的既定目標,這歸因于各位同學自身的努力,也離不開團隊老師、同學和家人的集體關注和支持。火安全師生將繼續秉承“自由、民主、智愛、創新”的文化理念,虛心吸取其他團隊的優秀理念,不斷提升培養人才的水平,為行業和國家輸送更多的創新型人才。
附:劉健學術成果展示(博士期間,共發表英文論文29篇,其中獨立一作和共同一作14篇,合作文章15篇)
發表文章:
[1] LIU J, QI P, CHEN F, ZHANG J, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Prog. Org. Coat., 2023, 184: 107884. (二區, IF=6.5, 與第二章相關)
[2] LIU J, QI P, ZHANG J, LIU X, CHEN F, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2023, 476: 146837. (一區 TOP, IF=13.4, 與第三章相關)
[3] LIU J, ZHANG J, CUI X, GU W, LIU Q, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2024, 491: 152097. (一區 TOP, IF=13.4, 與第四章相關)
[4] LIU J, SU X, LIU Q, CUI X, LI H, GU X,SUN J*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2025, 507: 160658. (一區 TOP, IF=13.4, 與第六章相關)
[5] LIU J, QI P, CHEN F, ZHANG J, LI H, SUN J*, GU X, ZHANG S*. Int. J. Biol. Macromol., 2024, 260: 129411. (二區 TOP, IF=7.7, ESI高被引)
[6] LIU J, CUI X, QU Y, SU X, LI X, QI P*, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. ACS Sustain. Chem. Eng., 2024, 12: 12670-12682. (一區 TOP, IF=7.1)
[7] LIU J, QI P, MENG D, LI L, SUN J*, LI H, GU X, JIANG S, ZHANG S*. Ind. Crop. Prod., 2022, 186: 115239. (一區 TOP, IF=5.6, ESI高被引)
[8] LIU J, ZHANG J, CHEN F, CUI X, QI P, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Sustain. Mater. Technol., 2024, 40: e00949. (二區, IF=8.7)
[9] LIU J, QI P, CHEN F, LI X, ZHANG J, QIAN L, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Chemosphere, 2023, 335: 139115.
[10] LI X1, LIU J1(共同一作), CHEN F, ZHANG J, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Polym. Degrad. Stabil., 2023, 218: 110572. (一區TOP, IF=6.3)
[11] XU S1, LIU J1(共同一作), LIU X, LI H, GU X*, SUN J*, ZHANG S. Polym. Degrad. Stabil., 2022, 202: 110043. (一區TOP, IF=6.3)
[12] ZHANG J1, LIU J1(共同一作), GU W, SUN J*, GU X, LI H, ZHAO J, ZHANG S*. Compos. Part A-Appl. S., 2024, 187: 108505. (二區, IF=8.1)
[13] ZHANG J1, LIU J1(共同一作), SUN J*, LIU X, LI H, GU X, ZHAO J*, ZHANG S*. Prog. Org. Coat., 2024, 186: 108022. (二區, IF=6.5)
[14] WANG P, LIU J*(通訊作者), LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Polym. Degrad. Stabil., 2025, 235: 111274. (一區TOP, IF=6.3)
[15] LIU Q, SU X, LIU J, WANG B, LI H, SUN J, LI H, GU X*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2024, 500: 157417.
[16] QU Y, CHEN F, SU X, LIU J, GU X, LI H, SUN J*, QI P*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2024, 500: 157360.
[17] QU Y, QI P*, CHEN F, LIU J, HUA Y, BRANCH B, GU X, LI H, SUN J*, ZHANG S*. Int. J. Biol. Macromol., 2024, 274: 133222.
[18] ZHANG J, LIU Z, QI P, LIU J, SUN J*, GU X, LI H, ZHAO J, ZHANG S*. Prog. Org. Coat., 2024, 189: 108289.
[19] HUA Y, LIU J, ZHANG J, LIU Z, HU G, YANG Y, SUI Y*, SUN J, GU X*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2024, 483: 149212.
[20] ZHANG J, ZHU T, LAN F, LIU J, GU X*, SUN J, LI H, ZHAO J, ZHANG S*. J. Energy Storage., 2024, 81: 110334.
[21] ZHANG J, HUA Y, LIU J, ZHU T, SUN J*, GU X, LI H, ZHAO J*, ZHANG S*. Compos. Part A-Appl. S., 2023, 175: 107825.
[22] CHEN F1, QI P1, LIU J, XIA G, FEI B, SUN J*, XIN J*, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2023, 476: 146427.
[23] CUI X, CHEN J, GU W, LIU J, LI H, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Compos. Part A-Appl. S., 2024, 187: 108485.
[24] ZHANG J, ZHANG J*, YANG J, HUA Y, LIU J, SUN J, LI H, GU X, ZHANG S*. J. Energy Storage., 2024, 99: 113347.
[25] QI P1, ZHANG J1, LIU J, LI Y, CHEN F, SUN J, LI H, GU X*, ZHANG S*. Polym. Degrad. Stabil., 2024, 220: 110647.
[26] MENG D1, WANG H1, LI Y, LIU J, SUN J, GU X*, WANG H, ZHANG S*. Int. J. Biol. Macromol., 2023, 253: 126570.
[27] CHEN F, QI P, LIU J, QIAN L, SHENG Q, CHEN J, GU X, SUN J*, ZHANG S*. Prog. Org. Coat., 2023, 182: 107637.
[28] HUA Y, CHEN J, LIU J, SUN J, GU X*, JIANG S*, ZHANG S. Polym. Degrad. Stabil., 2023, 209: 110274.
[29] QI P, LI Y, YAO Y, SUN J*, LI L, LIU J, GU X, LI H, ZHANG S*. Chem. Eng. J., 2023, 452: 139453.
附:崔心雨學術成果展示(博士期間,共發表英文論文11篇,其中獨立一作和共同一作5篇,合作文章6篇)
發表文章:
[1] X. Cui, J. Chen, W. Gu, J. Liu, H. Li, X. Gu, J. Sun, S. Zhang, “Dual-purpose” strategy of achieving fire safety and UV-resistance of polylactic acid [J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2024.
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[5] Q. Wu, X. Cui (共同一作), C. Mu, J. Sun, X. Gu, H. Li, S. Zhang, Toward a new approach to synchronously improve the fire performance and toughness of polylactic acid by the incorporation of facilely synthesized ammonium polyphosphate derivatives [J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2021, 150.
[6] Xinyu Cui, Jun Sun* et al. Synergistic effects of core-shell structured additive for developing polylactic acid composites with flame retardancy and rapid degradation performance. International Journal of Biological Macromolecules,under review.
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