导师风采
吴国民
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  • 职称:研究员
  • 性别: 男
  • 所属所(中心):林化所
  • 所属专业: 生物质能源与材料
  • 邮箱 : wooguomin@163.com
  • 办公电话 : 025-85482457

个人简介

Personal Profile

       吴国民,男,博士,研究员,硕士生导师。现任林化所生物质材料化学研究室副主任,中国林学会生物质材料科学分会第二、三、四届理事会委员,中国林学会林产化学化工分会第十届理事会理事,南京林业大学校外指导教师。2004年武汉大学环境科学与工程系本科毕业,2007年获中国林业科学研究院工学硕士学位,2012年获中国林业科学研究院工学博士学位,2017年美国田纳西大学再生碳研究中心访问学者。已主持国家自然科学基金青年项目、国家重点研发计划子课题、江苏省自然科学基金面上项目、江苏省生物质能源与材料重点实验室基金项目及中央级公益性科研院所基本业务费专项等项目10余项;作为主要骨干参与国家自然科学基金重大项目、面上项目、国家国际科技合作专项、林业公益性行业科研专项及国家林业局“948”等国家及省部级项目多项。在利用松香、松节油、植物纤维等天然生物质资源合成热固性树脂、水性聚合物材料及纤维复合材料等方面做了大量基础性、应用性创新研究。研发的水性环氧树脂乳液,突破了环氧树脂分子内自乳化关键技术,显著提高了乳液的贮存稳定性,已经实现科技成果转化。开发了以带环氧基团的硅烷偶联剂固化的新一代水性热固性树脂体系,产品应用于高档木器涂料,涂层具有高丰满度、高光泽度、高硬度、高耐化学性等突出性能优势。已获授权国家发明专利20余件;以第一作者或通讯作者在Carbohydrate Polymers, Holzforschung,  International Journal of Biological  Macromolecules 等期刊发表论文40余篇;参与撰写英文专著1章,中文专著4章。2013年获中国林业科学研究院优秀博士学位论文奖。


研究方向及内容

Research Directions

主要研究方向:

      生物基热固性树脂、水性聚合物、天然纤维复合材料。

主要研究内容:

      围绕低碳、减排国家需求,瞄准绿色材料、绿色制造目标,从事生物基热固性聚合物的水性化和高性能化技术研究。

     1. 提出了纳米纤维素水性树脂原位复合“类交联点”增强机理。利用活性羟基形成化学耦合,增强了纳米纤维素与树脂基体界面的相互作用,显著提高了复合材料的力学性能。

     2. 生物基环氧树脂分子内自乳化关键技术。针对国产水性环氧树脂乳液贮存稳定性差的难题,突破了环氧树脂分子内自乳化关键技术,显著提高了乳液的贮存稳定性,由常规产品的<6个月提高到>18个月。

     3. 生物基水性聚氨酯自催化交联关键技术。针对水性木器涂料成膜速度慢的难题,突破了水性聚氨酯自催化交联关键技术,实现了可控交联,产品室温交联成膜速度由原来的7天缩短至3天。

     4. 高端木器涂料用水性树脂的创制与应用。利用有机硅相容性机制,开发了以带环氧基团的硅烷偶联剂固化的新一代水性热固性树脂体系,产品支持湿膜厚涂,涂层具有高丰满度、高光泽度、高硬度、高耐化学性等突出性能优势。


科研项目
项目列表

1. 林木纤维/水性环氧树脂梯度界面构建及其复合材料低碳制造技术,国家重点研发计划,2024-12至2028-11,130万元,子课题负责人。

2. 纳米纤维素构建水性聚合物超疏水表面的定向迁移机制,江苏省自然科学基金项目,2024-09至2027-08,15万元,项目负责人。

3. 深共晶溶剂改性木材纤维复合材料绿色制造与阻燃增强机制,江苏省重点实验室基金重点项目,2023-01至2025-12,20万元,项目负责人。

4. 水性环氧树脂乳液制造技术,企业横向(技术成果转化),2021-07至2021-12,120万元,项目负责人。

5. 环氧衣康酸酯水性树脂的光固化活性调控与性能研究,中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项国际合作项目子课题,2020-01至2023-12,50万元,子课题负责人。

6. 木材纤维精准解离与界面调控,国家自然科学基金重大项目课题子任务,2019-01至20123-12,33.4万元,子任务负责人。

7. 松香基双组分水性聚氨酯自催化交联特性响应与性能调控机理,江苏省自然科学基金面上项目,2019-07至2022-06,10万元,项目负责人。

8. 木器涂料用生物基水性聚氨酯制造与应用技术,中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项重点项目,2016-12至2019-11,150万元,项目负责人。

9. 热固性水性PU/CNF纳米复合聚合物的制备与性能,江苏省重点实验室基金一般项目,2015-05至2017-05,10万元,项目负责人。

10. CNW复合水性萜烯基树脂制备热固性纳米聚合物材料的微观结构与性能研究,国家自然科学基金青年项目,2012-01至2014-12,23万元,项目负责人。

11. 生物质基水性环氧树脂体系的技术研究与开发,中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项重点项目,2007-01至2010-12,235万元,项目负责人。


科研成果

代表性文章:

1. Yuebing Gao, Jianquan Zhu, Shuaibo Han, Guomin Wu*, Qiang Wu, Jiamin Wang, Jia Fu, Shuting Shen, Qian Li*. One-step green synthesis durable flame-retardant, antibacterial and dyeable cellulose fabrics with a recyclable deep eutectic solvent. 2025. International Journal of Biological Macromolecules, 299:140201.

2. Zhan Xun, Chen Jian, Yang Zhaozhe, Wu Guomin*, Kong Zhenwu. Superhydrophobic film from silicone-modified nanocellulose and waterborne polyurethane through simple sanding process. 2023. International Journal of Biological Macromolecules, 232: 123431.

3. Wu Guomin*, Chen Jian, Yang Zhaozhe, Jin Can, Liu Guifeng, Huo Shuping, Kong Zhenwu*. Preparation and properties of autocatalytic biobased waterborne polyol from rosin based epoxy resin. 2022. Journal of Polymers and the Environment, 30: 3340-3350.

4. Wu Guomin*, Bian Junna, Liu Guifeng, Chen Jian, Huo Shuping, Jin Can, Kong Zhenwu*. Self-catalytic two-component waterborne polyurethanes with amino polyols from biomass based epoxy resin. 2020. Journal of Polymers and the Environment, 28:713-724.

5. Wu Guomin, Liu Di, Chen Jian, Liu Guifeng, Kong Zhenwu*. Preparation and properties of super hydrophobic films from siloxane-modified two-component waterborne polyurethane and hydrophobic nano SiO2. 2019. Progress in Organic Coatings, 127:80-87.

6. Wu Guomin, Li Qian, Jin Can, Kong Zhenwu*, Wang Siqun*. Characterization of the redispersibility of cellulose nanocrystals by particle size analysis using dynamic light scattering. 2019. Tappi Journal, 18:223-231.

7. Wu Guomin, Feng Xinhao, Jin Can, Kong Zhenwu*, Wang Siqun*. Effect of lignin-containing cellulose nanofibrils on the curing kinetics of polymeric diphenylmethane diisocyanate resin. 2019. Holzforschung, 73:879-887.

8. Wu Guomin*, Liu Guifeng, Chen Jian, Kong Zhenwu*. Preparation and properties of thermoset composite films from two-component waterborne polyurethane with low loading level nanofibrillated cellulose. 2017. Progress in Organic Coatings, 106: 170-176.

9. Wu Guomin*, Liu Di, Liu Guifeng, Chen Jian, Huo Shuping, Kong Zhenwu*. Thermoset nanocomposites from waterborne bio-based epoxy resin and cellulose nanowhiskers. 2015, Carbohydrate Polymers, 127: 229-235.

10. Wu Guomin*, Chen Jian, Huo Shuping, Liu Guifeng, Kong Zhenwu. Thermoset nanocomposites from two-component waterborne polyurethanes and cellulose whiskers. 2014. Carbohydrate Polymers, 105: 207-213.

11. Wu Guomin*, Kong Zhenwu*, Chen Jian, Huo Shuping, Liu Guieng. Preparation and properties of waterborne polyurethane/epoxy resin composite coating from anionic terpene-based polyol dispersion. 2014. Progress in Organic Coatings, 77: 315-321.

12. Wu Guomin*, Kong Zhenwu*, Chen Caifeng, Chen Jian, Huo Shuping, Jiang Jianchun. Kinetics of the crosslinking reaction of nonionic polyol dispersion from terpene-maleic ester type epoxy resin. 2013. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 111: 735-741.

13. Wu Guomin, Kong Zhenwu*, Chen Caifeng, Chen Jian, Huo Shuping, Jiang Jianchun. Evaluation of the crosslinking reaction kinetics of cationic polyol dispersions with differential scanning calorimetry and dielectric analysis. 2013. Thermochimica Acta, 551:118-123.

14. Wu Guomin*, Kong Zhenwu*, Chen Jian, Huo Shuping, Jiang Jianchun.  Crosslinking reaction and properties of two-component waterborne polyurethane from terpene-maleic ester type epoxy resin. 2013. Journal of Applied Polymer Science, 128:132-138.

15. Wu Guomin*, Kong Zhenwu*, Chen Jian, Jiang Jianchun. Preparation and properties of nonionic polyol dispersion from terpinene-maleic ester-type epoxy resin. 2011. Journal of Applied Polymer Science, 120:579-585.

16. Wu Guomin, Kong Zhenwu*, Huang Huan, Chen Jian, Chu Fuxiang.Synthesis, characterization and properties of polyols from hydrogenated terpinene-maleic ester type epoxy resin. 2009. Journal of Applied Ploymer Science, 2009, 113: 2894-2901.

获奖:

1. 2010年获梁希青年学术论文三等奖。

2. 2013年获中国林业科学研究院优秀博士学位论文奖。

3. 2013年获南京市自然科学优秀学术论文奖。

著作:

1.《现代林产化学工程》,2024年化学工业出版社,参与编写第二卷。

2.《农林生物质废弃物生态利用研究与展望》,2024年科学出版社,参与编写第九章。

3..《生物基高分子材料》,2021年科学出版社,参与撰写第五章。

4.《木质纳米功能复合材料制备技术》,2020年科学出版社,撰写第六章。

5.《Rosin-based Chemicals and Polymers》,2012年Smithers Rapra,参与撰写第三章。

专利:

1. 吴国民, 孔振武, 陈健. 一种以硅烷偶联剂固化的双组分水性树脂体系及其制备方法:202210453946.8[P]. 2024-9-13.

2. 吴国民, 边均娜, 孔振武, 陈健, 杨兆哲. 一种高光固化活性的水性环氧衣康酸酯树脂的制备方法:202110684611.2[P]. 2023-6-30. 

3. 吴国民, 边均娜, 孔振武, 陈健, 杨兆哲. 一种有机硅改性环氧衣康酸酯树脂水分散体的制备方法:202110685072.4[P]. 2022-3-8. 

4. 吴国民, 孔振武, 陈健. 一种两步法制备水性环氧树脂乳液的方法:202110214043.X[P]. 2021-12-24. 

5. 吴国民, 孔振武, 陈健, 刘贵锋. 高相容性有机硅改性环氧树脂多元醇水分散体及其制备方法:2019112812455[P]. 2021-11-12. 

6. 吴国民, 孔振武, 陈健, 刘贵锋. 纤维素纳米纤丝复合双组分水性聚氨酯及其制备方法和用途: 201610157014.3 [P]. 2018-12-21. 

7. 吴国民, 刘迪, 孔振武. 阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇水分散体及其制备方法: 201510750106.8 [P]. 2018-5-15. 

8. 吴国民, 刘迪, 孔振武. 纳米SiO2复合聚硅氧烷改性水性萜烯基EP/PU超疏水自清洁聚合物及其制备方法: 201610609794.0 [P]. 2018-7-6.

9. 吴国民, 孔振武, 陈健, 霍淑平, 刘贵锋. 纳米微晶纤维素复合水性环氧树脂及其制备方法: 201410407959.7 [P]. 2017-01-18. 

其它:

1. 研发的水性环氧树脂制造技术已经实现科技成果转化(江苏省技术合同认定登记号2021320104002144),合同经费120万元。




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