陕科大教授研发功能型纳米复合薄膜

编者按：本文来自“西安日报”，作者：张潇；36氪经授权转载。

“该项目成果具有自主知识产权，打破了国外公司的技术封锁与产品垄断，促进了我国皮革行业及航天技术的发展。”陕西科技大学马建中教授团队完成的“功能型纳米复合薄膜的关键技术及应用”项目，日前获得陕西省科学技术奖一等奖。

马建中教授近年来以第一完成人获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、省部级科技一等奖3项、陕西省教学成果特等奖1项。

那么，该团队研发的“功能型纳米复合薄膜”到底是什么呢？原来，这种薄膜主要是涂覆在革制品表面，以提高革制品的抗菌性能、防水性透湿性。它类似于女士使用的化妆品，不仅可使革制品美观，还可以赋予革制品特殊的功能性。在油田领域，其主要是用作油田的封堵剂，可填充油田开采过程中出现的地面裂缝，避免原油流失，提高原油的开采率。此外，还可应用于纺织、建筑涂料、木器漆、纸张等领域。

马建中教授表示，8年的科研中确实遇到过一些技术瓶颈。在“抗菌型纳米复合薄膜”的研究过程中，前期所制备复合薄膜的抗菌性较好，但是抗菌持久性较差。最后通过将新型的纳米抗菌材料ZnO引入到传统皮革涂层材料中，防止皮革涂层滋生细菌、发生霉变，并延长其使用寿命。

在进行“防水透湿双功能纳米复合薄膜”的研究过程中，团队成员发现薄膜的防水性和透湿性是个矛盾体，两者往往此消彼长，很难同时提高。为解决这一难题，大家进行了反复多次实验，最终通过调控纳米ZnO的形貌、结构，利用中空纳米ZnO的空腔结构和锌离子的配位作用实现了皮革涂层防水性能和透湿性能的同步提升。

据介绍，在进行“胶原改性用阻燃型纳米复合油膜”的研究过程中，团队前期所制备的复合油膜对胶原纤维具有良好的润滑性能，但是复合油膜的加入也提高了胶原纤维的易燃性，这就限制了其在高层建筑的内装潢革、飞机和汽车的内装饰革、办公的家具革等领域的应用。针对这一问题，团队成员通过理论调研和实验设计，通过在复合油膜体系中引入纳米材料，实现了胶原纤维阻燃性能的提升，突破了传统胶原纤维使用含卤阻燃剂燃烧时所产生大量烟雾并释放有毒、腐蚀性卤化氢气体，对人体和环境造成严重危害的缺点。

马建中教授告诉记者，目前该系列“膜”已经在广东、山东、浙江等化工企业进行了生产，产品性能突出、成本低廉，受到客户的一致好评。之后，团队将根据纺织、建筑涂料、木器漆、纸张等产品的性能特点，对功能型纳米复合薄膜进行调整和改进，加快其在其他行业中应用。