树皮 “变身” 高端隔热材料！南京林业大学团队打破国外技术垄断 -山东化工网

树皮 “变身” 高端隔热材料！南京林业大学团队打破国外技术垄断

文章来源：贤集网更新时间：2025-06-24 15:56:46

在全球 “双碳” 战略加速推进的大背景下，我国高端隔热材料领域却面临着严峻挑战。航空航天、新能源等领域所需的高端隔热材料中，70% 依赖进口聚酰亚胺（PI）泡沫，长期遭受国外技术封锁。不过，这一局面正迎来转机 —— 南京林业大学 “宁以致远” 团队成功开发出非粮生物基特种隔热材料，为打破技术壁垒、推动行业发展带来新希望。

灵感源于自然，开启研发新征程

传统生物质材料因易燃、易降解、热稳定性差等缺陷，长期局限于低端应用场景，难以满足高端领域对隔热材料的严苛要求。与此同时，我国高端隔热材料70%依赖进口聚酰亚胺（PI）泡沫，长期受到国外技术封锁限制，严重制约着航空航天、新能源等关键产业的发展。

而我国《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》明确提出，2025 年要实现非粮生物基材料在高端领域与化石基产品竞争的目标，这对相关技术研发提出了迫切需求。

南京林业大学“宁以致远”团队凭借7年生物质材料研发经验，从一场森林火灾中获得灵感。他们观察到，火灾中树皮炭化层能有效保护树木，由此展开深入研究与分析，发现树皮提取物单宁具备独特性能，可有效克服生物质基材料易燃和稳定性差等难题。

单宁作为广泛存在于植物中的天然多酚类化合物，具有出色的抗氧化、阻燃和热稳定性，成为团队研发的关键突破口。将林业副产物树皮转化为隔热材料，不仅契合循环经济“变废为宝”的理念，更为解决传统生物质材料缺陷、打破国外技术垄断提供了全新思路。

攻克技术难关，实现材料性能飞跃

在攻克技术难关、实现材料性能飞跃的过程中，研发团队始终秉持科学严谨的态度和坚持不懈的探索精神。面对单宁在生物质基材料中应用的技术瓶颈，他们搭建分子动力学模拟平台，结合核磁共振、红外光谱等分析手段，经过反复实验和分析系统研究单宁与纤维素、木质素等天然高分子间的氢键、π-π堆叠等相互作用机制。

为解决多孔结构构建难题，团队设计多组实验配方，创新引入海藻酸钠等绿色交联剂，搭配超临界二氧化碳环保发泡工艺，突破传统生物质材料成型易塌陷、孔径不均的困境，成功制备出孔隙率可控、结构稳定的单宁基特种多孔隔热材料。

在此基础上，团队组建跨学科攻坚小组，将纳米材料科学与材料工程学深度融合，通过原位聚合、溶液共混等技术，在材料内部均匀分散纳米二氧化硅、石墨烯等增强体，并利用表面接枝改性调控界面结合力。

历经七年的日夜攻关，完成从实验室小样到中试生产的三代技术迭代，不仅使材料热导率稳定在0.025W/(m・K)，阻燃等级达UL94V-0级，成功跨越从科研成果到工业化应用的“死亡之谷”，树立起高性能环保隔热材料领域的新标杆。

多元应用凸显材料价值，打破垄断赋能产业升级

“宁以致远” 团队的研发成果一经推出，便获得行业广泛认可，并迅速与浙江中裕通信有限公司等多家行业龙头企业展开深度合作。

在新能源汽车电池缓冲层应用中，该材料可吸收电池充放电过程中产生的热量和振动，显著提高电池安全性和使用寿命。与传统化石基材料相比，单宁基材料绿色环保、可再生的优势尤为突出，完全契合全球 “双碳” 战略要求，成为高端领域材料应用的理想选择。

随着合作持续深入，单宁基特种隔热材料在高端领域的应用市场不断拓展。这一成果不仅打破了国外企业在高端隔热材料领域的技术垄断，大幅降低我国对进口材料的依赖，更为相关产业发展提供了强有力的支撑。

从实验室研究到科技成果转化，从技术开发到产业反哺，项目负责人与团队成员践行了将论文写在大地上的科研初心。他们带动了 “林废回收 - 材料加工 - 产业升级” 的生态闭环，为林产加工行业注入新质生产力，进一步拓展了生物质基材料在高端领域的应用市场，让高端隔热材料焕发新的生机，为我国高端制造业发展和 “双碳” 目标实现贡献重要力量。

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