唐濤

男， 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所， 教授/研究員/教授級高工或同等級別

學(xué)習(xí)/工作經(jīng)歷

1981.9-1985.7，大連工學(xué)院（現(xiàn)大連理工大學(xué)）化工系高分子化工專業(yè)，本科學(xué)生
1985.9-1988.7，華東化工學(xué)院（現(xiàn)華東理工大學(xué)）高分子材料與工程系，碩士研究生
1988.9-1991.12，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所高分子化學(xué)與物理專業(yè)，博士研究生
1992.1-1994.6，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，助理研究員
1994.7-1997.8，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，副研究員
1997.10-現(xiàn)在，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，研究員
1999.9-現(xiàn)在，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所， 博士生導(dǎo)師

研究領(lǐng)域和興趣

高分子可控合成、聚合物納米復(fù)合材料、聚合物發(fā)泡材料、聚合物阻燃、聚合物回收再利用

主要業(yè)績

圍繞通用高分子材料的高性能化、輕量化及其循環(huán)再利用的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)瓶頸，以聚合物多相多組分材料界面與微結(jié)構(gòu)調(diào)控、聚合物多級結(jié)構(gòu)與發(fā)泡性能調(diào)控、聚合物降解與可控碳化及其應(yīng)用為研究切入點，20年來一直開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究及其技術(shù)開發(fā)工作，取得的代表性研究成果如下：
（一）聚合物多相多組分材料體系界面與微結(jié)構(gòu)調(diào)控的新方法
通過共混或復(fù)合改性是制備高性能聚合物材料的有效途徑之一，其關(guān)鍵是如何調(diào)控多相聚合物體系的界面和微觀相結(jié)構(gòu)。針對不相容聚合物共混體系結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，我們建立了共混物界面張力、分散相尺寸與增容劑濃度的真實定量關(guān)系(Polymer,1994,35,281)，獲得國際同行研究結(jié)果的廣泛驗證，被國外著名學(xué)者稱為“Tang-Huang”方程(見Macromolecules,1997，30，4713)，為實現(xiàn)不相容聚合物合金材料的高性能化和物理共混法回收廢棄聚合物確定最佳工藝提供了理論指導(dǎo)。
在聚合物/納米粒子復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控方面，率先探索研究了長鏈支化聚合物/納米粒子復(fù)合體系的基本行為，發(fā)現(xiàn)長鏈支化結(jié)構(gòu)對于納米復(fù)合體系的熔體行為及其微觀相結(jié)構(gòu)具有獨特的影響規(guī)律，如：不符合愛因斯坦的黏度變化公式，并給出了機理解釋。通過物理作用和化學(xué)鍵接的方法調(diào)控納米粒子表面與聚合物分子鏈的相互作用，建立了調(diào)控納米粒子分散狀態(tài)的新方法并闡明了機理，實現(xiàn)了多種聚合物納米復(fù)合材料同步增強增韌。上述結(jié)果對于深入認(rèn)識和理解聚合物納米復(fù)合體系的性質(zhì)具有重要的科學(xué)價值。
（二）通過聚合物多級結(jié)構(gòu)的協(xié)同調(diào)控實現(xiàn)高性能發(fā)泡材料的定制
聚合物的多級結(jié)構(gòu)與加工性能和使用性能的構(gòu)效關(guān)系一直是高分子科學(xué)的研究熱點。系統(tǒng)研究了多相聚合物體系中分子鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、相結(jié)構(gòu)對于流變行為的作用規(guī)律，發(fā)現(xiàn)相界面狀態(tài)對于聚合物體系超臨界二氧化碳發(fā)泡行為具有顯著影響。闡明了分子鏈結(jié)構(gòu)-熔體流變行為-發(fā)泡性能的構(gòu)效關(guān)系，發(fā)明了利用自由基捕捉與非等活性支化單體方法調(diào)控聚丙烯等的長鏈支化結(jié)構(gòu)，開發(fā)出性能優(yōu)異并易于產(chǎn)業(yè)化的高熔體強度聚丙烯專用料制備技術(shù)。
發(fā)明了有效調(diào)控聚合物發(fā)泡行為與泡孔結(jié)構(gòu)的方法，包括：原位冷卻發(fā)泡技術(shù)、溫度-壓力動態(tài)調(diào)控發(fā)泡技術(shù)等，建立了聚合物發(fā)泡專用料及其發(fā)泡產(chǎn)品中試研發(fā)平臺，形成產(chǎn)業(yè)化技術(shù)工藝包，擁有21件授權(quán)發(fā)明專利。三項聚合物發(fā)泡技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品應(yīng)用于風(fēng)電、核電及汽車領(lǐng)域，打破了國外公司的技術(shù)壟斷。其中，依托本團隊開發(fā)的高性能聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫制備技術(shù)率先在國內(nèi)建立第一條生產(chǎn)線，從配方原材料、工藝到生產(chǎn)設(shè)備，全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，產(chǎn)品應(yīng)用于國內(nèi)風(fēng)電葉片、軌道交通等領(lǐng)域，解決了上述產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要輕量化的“卡脖子”問題。
（三）發(fā)明聚合物高值化回收再利用技術(shù)的新途徑
如何保護環(huán)境、實現(xiàn)資源循環(huán)再利用是當(dāng)今社會面臨的重大科技問題。目前，每年有大量廢棄聚合物被丟掉、燒掉，不但污染環(huán)境，也是資源的浪費。針對熱塑性聚合物，我們在國際上發(fā)明了組合催化方法，使聚合物發(fā)生高效碳化反應(yīng)生成碳納米材料（Angew. Chem. Int. Ed.,2005,44,1517；美國授權(quán)專利1件），為聚合物高值化回收再利用提供了新途徑。通過系統(tǒng)研究不同類型組合催化體系促進碳化反應(yīng)的機理，實現(xiàn)了多種非成炭聚合物（如：聚烯烴、聚苯乙烯、聚乳酸等，以及多種廢舊聚合物混合體系）高效碳化反應(yīng)，制備出多種類型碳納米材料（納米管、納米球、納米薄片等）及其復(fù)合物。獲得授權(quán)發(fā)明專利16件。利用這一高效碳化反應(yīng)，還可以顯著降低材料燃燒速率，提高阻燃性能。上述研究工作帶動國內(nèi)外8家大學(xué)和研究機構(gòu)開展相關(guān)跟進研究。
熱固性聚合物是指具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子，典型例子是硫化橡膠和環(huán)氧樹脂。由于化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的存在，這類材料難以回收再利用，成為當(dāng)今化學(xué)領(lǐng)域和材料領(lǐng)域的挑戰(zhàn)之一。針對環(huán)氧樹脂體系，發(fā)明了組合催化、熔融鹽浴方法，探索出高效化學(xué)回收碳纖維復(fù)合材料的技術(shù)途徑，不但得到了保持優(yōu)異性能的回收碳纖維，而且，環(huán)氧樹脂降解產(chǎn)物也可再利用，為解決大規(guī)模應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料的后顧之憂奠定了理論基礎(chǔ)。針對廢舊橡膠的回收再利用，我們發(fā)明了利用鋯氫試劑加成反應(yīng)裁剪不飽和橡膠主鏈碳-碳雙鍵的方法，實現(xiàn)橡膠的可控降解反應(yīng)，進而制備出功能材料。
在Angew. Chem. Int. Ed.、Appl. Catal. B: Environ.、J. Mater. Chem.、Chem. Eng. J.、Chem. Commun.、Macromolecules、Soft Matter、Polymer等國際核心期刊上發(fā)表論文250余篇；合作為4部出版著作撰寫章節(jié)；申請中國發(fā)明專利56件、獲權(quán)45件，授權(quán)美國專利1件；國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議邀請報告40余次。

代表成果

1. J. Gong, X. C. Chen,* Tao Tang*, “Recent progress in controlled carbonization of (waste) polymers”, Progress in Polymer Science, 2019, 94, 1.
2. D. L. Fan, M. G. Li*, J. Qiu, H. P. Xing, Z. W. Jiang, T. Tang*, “Novel method for preparing auxetic foam from closed-cell polymer foam based on the steam penetration and condensation process”, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 22669.
3. J. Gong, J. Liu, X. C. Chen, Z. W. Jiang, X. Wen, E. Mijowska, T. Tang*, “Converting real-world mixed waste plastics into porous carbon nanosheets with excellent performance in the adsorption of an organic dye from wastewater”, J. Mater. Chem. A, 2015, 3(1), 341.
4. Y. C. Lin, Y. H. Wang, J. Zheng, K. Yao, H. Y. Tan, Y. T. Wang, T. Tang*, D. H. Xu, “Nanostructure and linear rheological response of comb-like copolymer PSVS-g-PE melts: influences of branching densities and branching chain length”, Macromolecules, 2015, 48(20), 7640.
5. Z. W. Jiang, K. Yao, Z. H. Du, J. Xue, T. Tang*, W. B. Liu, “Rigid cross-linked PVC foams with high shear properties: The relationship between mechanical properties and chemical structure of the matrix”, Composites Science and Technology, 2014, 97, 74.
6. K. Yao, X. Wen, H. Y. Tan, J. Gong, J. Zheng, W. Zhao, Y. Wang, D. M. Cui., H. Na, T. Tang*, “Insight on the striking influence of the chain architecture on promoting the exfoliation of clay in a polylactide matrix during the annealing process”, Soft Matter, 2013, 9(45), 10891.
7. X. Wen, J. Gong, H. O. Yu, Z. Liu, D. Wan, J. Liu, Z. W. Jiang, T. Tang*, “Catalyzing carbonization of poly(L-lactide) by nanosized carbon black combined with Ni2O3 for improving flame retardancy”, J. Mater. Chem., 2012, 22(37), 19974.
8. T. Tang*, X. C. Chen, H. Chen, X. Y. Meng, Z. W. Jiang, W. G. Bi, “Catalyzing carbonization of polypropylene itself by supported nickel catalyst during combustion of polypropylene/clay nanocomposite for improving fire retardancy”, Chem. Mater., 2005, 17, 2799.
9. T. Tang*, X. C. Chen, X. Y. Meng, H. Chen, Y. P. Ding, “Synthesis of multiwalled carbon nanotubes by catalytic combustion of polypropylene”, Angew. Chem. Inter. Ed., 2005, 44, 1517.
10. T. Tang*, B. T. Huang, “Interfacial behavior of compatibilizers in polymer blends”, Polymer, 1994, 35(2), 281.

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