ISSN 1000-3304CN 11-1857/O6

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纤维素山梨酸酯膜的制备及其抗菌性能研究
宋俊, 李俊男, 侯源富, 程博闻, 郝蕾, 郭雪雪
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18168
[摘要](1) [HTML全文](0) [PDF 1462KB](0)
摘要:
以木浆纤维素为原材料、山梨酸为抗菌剂、二环己基碳二亚胺为脱水缩合剂,通过一步原位反应和相转化成膜技术制得抗菌纤维素山梨酸酯膜. 采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、固体核磁分析(NMR)、X-射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG-DTG)、示差扫描量热分析(DSC)等对其结构和性能进行表征. FTIR和XPS的测试结果表明通过酯化反应成功制得纤维素山梨酸酯膜. 但是酯化反应过程会导致纤维素的晶胞类型和晶体结构发生改变. TG和DSC的研究结果显示,山梨酰基的引入一定程度上降低或破坏了纤维素分子内及分子间的氢键作用,使得改性后的纤维素山梨酸酯膜的热稳定性略有降低. 动态接触抗菌测试结果表明,纤维素山梨酸酯对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有明显的抑菌作用,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到90.4% ~ 100%和99.2% ~ 100%,特别地,对金黄色葡萄球菌的抑菌效果优于对大肠杆菌的抑菌效果. 这种功能性的抗菌纤维素在食品包装材料、环保用涂料等领域具有潜在的应用价值和良好的应用前景.
基于4-甲基愈创木酚的聚酰亚胺的合成与性能研究
苗杰, 王震, 吉晓东, 阎敬灵
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18201
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 808KB](0)
摘要:
采用可再生资源合成高性能高分子有利于社会的可持续发展,但如何获得兼具高耐热等级和高生物基含量的高分子是尚待解决的难题. 本文以木质素衍生物4-甲基愈创木酚为主要原料制备了三种生物基芳香二酐,并与石油基和生物基二胺聚合制备了3个系列的生物基聚酰亚胺,这些聚合物的生物基含量为31.8% ~ 56.4%. 利用FTIR、1H-NMR、DSC、DMTA、TGA和拉伸实验对聚合物的结构、热性能和力学性能进行了系统分析表征. 双醚型生物基聚酰亚胺(PI-I和PI-II系列)的玻璃化转变温度(Tg)在213 ~ 235 °C之间,5%热失重(T5%)在406 ~ 453 °C之间;含有二苯并二氧六环结构的生物基聚酰亚胺(PI-III系列)的Tg最高可达424 °C,T5%最高可达508 °C. 聚合物的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别为70 ~ 115 MPa、1.8 ~ 2.8 GPa和3.5% ~ 20.4%. 上述结果表明,基于4-甲基愈创木酚的生物基聚酰亚胺具有与石油基聚酰亚胺相当的热和机械性能.
有机锡低聚倍半硅氧烷催化固化双酚A型苯并嗪树脂结构与性能研究
包涵, 张月, 唐慧敏, 余鼎声, 徐日炜
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18166
[摘要](177) [HTML全文](148) [PDF 1139KB](16)
摘要:
利用八异丁基二硅烷醇与二丁基二氯化锡封端反应合成了有机锡倍半硅氧烷(DOSn-Bu),采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、X-射线单晶衍射等方法证实了化合物的分子结构. 随后利用溶液共混法制备了系列双酚A-苯胺型苯并噁嗪(BA-a-Bz)/DOSn-Bu杂化树脂. 从杂化树脂分段固化的FTIR图中可看出,噁嗪环在160 ~ 180 °C发生开环. DSC结果表明:DOSn-Bu的催化作用使BA-a-Bz的起始固化温度下降了约50 °C、峰值固化温度下降了约30 °C,动态力学热分析(DMTA)、热失重(TGA)测试结果也表明杂化材料的储能模量和残炭率有所提高. 从扫描电镜元素分布图(SEM mapping)看出,催化剂在体系中分散均一,与树脂基体相容性良好且断面SEM图像显示杂化后材料的粗糙度比纯噁嗪树脂的增加.
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物阻燃聚乳酸的性能研究
张通, 龙丽娟, 何文涛, 何敏, 秦舒浩, 于杰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18148
[摘要](62) [HTML全文](34) [PDF 1862KB](28)
摘要:
通过甲醛与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)反应合成出含羟基的DOPO衍生物9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-甲醇10-氧化物(ODOPM). 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR),核磁共振谱(1H-NMR,31P-NMR)以及质谱分析(MS)确定了其结构,同时研究了ODOPM对聚乳酸(PLA)阻燃性能与热性能的影响,并与10-(2,5-二羟基苯基)-10H-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)进行了比较. 通过热重分析(TG)、氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)和锥形量热(CCT)等研究了2种阻燃剂对PLA阻燃性能及热降解行为的影响,发现2种阻燃剂都能降低材料的热释放峰值(PHRR),提高复合材料的热稳定性和残炭量,然而PLA/ODOPM相对于PLA/DOPO-HQ具有更高的氧指数和燃烧等级. PLA加入5%的ODOPM时就能达到V-0级,加入15%时,氧指数能达到34.4%,而DOPO-HQ加入量为15%时才能达到V-0,LOI值也仅仅28.8%. 扫描电镜和拉曼对炭层的分析表明DOPO-HQ复合材料能够形成更加完整致密的炭层,因此具有更好的固相阻燃作用,此外TG-FTIR表明2种阻燃剂都能起到气相阻燃作用. X射线能量色谱(EDS)发现2种复合材料炭层中具有较高的P含量,这可能是炭层中形成了大量的聚磷酸酯. 最后流变分析表明ODOPM会降低PLA的复数黏度,且PLA/ODOPM黏度远低于PLA/DOPO-HQ.
软受限条件下嵌段共聚物薄膜缺陷消除的理论研究
宋俊清, 刘一新, 张红东
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18097
[摘要](238) [HTML全文](171) [PDF 1078KB](31)
摘要:
理解缺陷消除机理对于制备无缺陷的长程有序嵌段共聚物薄膜至关重要. 本文利用弦方法结合自洽平均场理论研究了接枝均聚物高分子刷在AB两嵌段共聚物垂直层薄膜的偶极位错缺陷消除中发挥的作用. 研究发现,高分子刷的“浸润效应”和“重排效应”能够降低χAB的有效值,增大跳跃扩散的扩散系数,进而促进“桥连”结构的形成. 并且,接枝高分子刷的基底表面的“硬度”越小,以上2种效应越显著,越能进一步降低缺陷消除过程中形成“桥连”结构这一关键步骤的能垒.
PAEA纳米纤维膜的制备及除铬性能研究
李亚南, 汪滨, 王娇娜, 李从举, 李秀艳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18117
[摘要](427) [HTML全文](197) [PDF 908KB](41)
摘要:
采用静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,再以乙二胺为改性剂对PAN纳米纤维膜进行化学处理,制备出具有氨基的改性PAN纳米纤维膜(PAEA). 通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、水接触角等对其物理化学性质进行表征并研究其对重金属离子Cr(VI)的吸附能力. 结果表明:PAN在水浴温度95 °C,水热时间2 h条件下改性后,纤维直径明显变粗且有一定的弯曲. 由FTIR分析发现改性后的PAN在3050 ~ 3300 cm−1范围内出现了特征峰,并且水接触角减小为44.7°,说明成功地将PAN纳米纤维膜改性为含有亲水性―NH2基团的PAEA纳米纤维膜. 除铬实验表明:在pH = 2时,吸附约10 h后达到最佳除铬效果,吸附量可达175.94 mg/g. 这种膜材料在使用后经稀NaOH溶液洗涤后,能够重复使用,循环4次后仍能保持70%左右的去除率,在处理重金属离子方面具有非常大的潜力.
基于双碲键的动态共价聚合物的合成及其性能研究
刘佳, 马晓宁, 郎美东
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18133
[摘要](441) [HTML全文](161) [PDF 1852KB](49)
摘要:
以单质碲、硼氢化钠和溴丙醇为原料合成了一种羟基功能化的双碲化合物,即2,2'-二碲二丙醇((HOC3H6Te)2);以(HOC3H6Te)2为引发剂,在脂肪酶Novozym 435的催化作用下,分别引发己内酯(ε-CL)和1,3-二恶烷-2-酮(TMC)开环聚合,制备了含双碲聚己内酯((PCLTe)2)和含双碲聚碳酸酯((PTMCTe)2),并利用1H-NMR、125Te-NMR对其结构进行表征. 以联苯二碲(PhTe)2、(PCLTe)2为研究对象,利用1H-NMR、13C-NMR、125Te-NMR探究了含双碲聚合物的动态性能. 结果表明,在避光和室温条件下,(PhTe)2与(PCLTe)2能立即发生双碲键的相互交换反应,并瞬间达到反应平衡. 利用125Te-NMR、飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)证明了在没有外界刺激的条件下,(PCLTe)2与(PTMCTe)2之间可以发生相互交换反应,并产生了嵌段共聚物(PCLTeTePTMC), 这种嵌段共聚物极大地提高了(PCLTe)2与(PTMCTe)2之间的相容性,并改善了(PCLTe)2/(PTMCTe)2共混薄膜的力学性能.
二维自组装聚合制备寡层有机-氧化硅纳米杂化材料
武星, 江晨, 张娜, 陈放, 白玮, 白如科
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18104
[摘要](108) [HTML全文](53) [PDF 902KB](5)
摘要:
设计、合成了一种两亲性硅氧烷前驱体(PABI),一端为羧基,另一端为具有反应性的硅氧烷基团. 利用两亲性分子在水溶液中的自组装特性,研究了它的“二维自组装聚合”. 实验结果表明,PABI的二维自组装聚合行为与介质、碱的种类和碱的用量等因素有关. 我们发现用四甲基胍(TMG)为碱时,PABI在水中通过自组装聚合可以形成寡层二维有机-氧化硅纳米杂化材料. 透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)的测试结果显示,片层的尺寸为几百纳米到几微米,片层的厚度为6 ~ 9 nm. 当在水/有机溶剂(如DMSO、DMF、THF或MeOH)的混合溶液中进行自组装聚合时,均未得到层状结构的杂化材料. 当用三乙胺和氢氧化钠为碱时,在水中只能得到多层堆积的杂化材料. 本研究结果表明,通过二维自组装聚合,可以获得寡层甚至单层二维有机-氧化硅杂化材料.
<Nonlinear Polymer Rheology: Macroscopic Phenomenology and Molecular Foundation>书评
卢宇源, 李良彬, 俞炜, 安立佳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18170
[摘要](183) [HTML全文](107) [PDF 464KB](26)
摘要:
对<Nonlinear Polymer Rheology:Macroscopic Phenomenology and Molecular Foundation>(高分子非线性流变学:宏观唯象学及其分子基础)流变学专著进行了全面深入的分析与评价. 著者通过深入浅出的语言、生动形象的图解、严密深邃的辩证逻辑和极为简洁的数学表述,对高分子非线性流变学中的基本概念和模型(例如:屈服、有限内聚力和解缠结等),以及高分子非线性流变学中的典型现象(例如:应力过冲、非静态松弛、剪切带和应变硬化等),进行了系统地分析与探索. 在我国推介此书,对年轻学者快速了解该领域的前沿工作有重要的指导作用,即使对从事本领域研究的学者,在启发创新思维和提高品判能力方面仍有相当的帮助.
界面交联制备聚多巴胺复合纳滤膜的性能调控
唐安琪, 路景驭, 冯炜林, 张培斌, 朱利平
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18109
[摘要](309) [HTML全文](187) [PDF 1071KB](36)
摘要:
通过多巴胺在水溶液中的自聚-组装,形成聚多巴胺(PDA)纳米聚集体,进一步以尺寸可调的PDA纳米聚集体为水相反应物,以酰氯为油相单体,通过界面交联法制备了渗透选择性优异的复合纳滤膜,其分离性能可通过水相pH值进行调控. 采用紫外吸收光谱和动态光散射等表征了PDA聚集体在水相中的结构特点,分析了复合膜表面的微观结构与物化性质. 研究发现,随着水相pH值由中性(pH = 6)向强碱性(pH = 13)逐渐过渡,复合膜的Na2SO4截留率呈先增后减趋势. 在水相pH = 12时,制得的复合膜于0.4 MPa下纯水通量可达64 L m−2 h−1,Na2SO4的截留率达90%,对染料日落黄的截留率达97%. 与文献报道的PDA表面沉积法相比,此方法大大缩短了PDA沉积时间,提高了制膜效率,所制备的复合纳滤膜分离性能可调.
环硅氧烷阴离子开环均聚及共聚研究进展
夏爽, 刘小兵, 赵娜, 李玉全, 赵祺, 刘绍峰, 李志波
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18165
[摘要](109) [HTML全文](37) [PDF 3479KB](6)
摘要:
聚硅氧烷是一类典型的有机/无机杂化聚合物,具有耐高低温、优异的环境适应性等突出性能,在航空航天、国防科技等领域应用广泛. 环硅氧烷单体阴离子开环聚合是制备不同链结构及功能化聚硅氧烷的重要途径,也是推动有机硅聚合物发展的重要研究领域之一. 本文以阴离子开环聚合制备聚硅氧烷所涉及的环硅氧烷单体为线索,梳理了与不同化学结构环硅氧烷单体均聚及共聚相匹配的引发体系、聚合条件,以及聚合产物状态,并对相关研究工作做了论述介绍. 此外,本文基于此线索对代表性研究体系做了简明罗列,便于高效检索及整体对比认知.
等规聚丙烯离聚体增容聚丙烯/尼龙11共混体系研究
杜惠真, 杨飞, 张坤玉, 马哲, 王彬, 潘莉, 李悦生
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18090
[摘要](79) [HTML全文](46) [PDF 1167KB](5)
摘要:
以碘代等规聚丙烯为大分子反应中间体,通过季胺化亲核取代反应和点击化学反应,制备了N-甲基咪唑聚丙烯离聚体(IA)和邻巯基苯胺盐酸盐聚丙烯离聚体(IB),并将其作为等规聚丙烯/生物基尼龙11 (iPP/PA11)共混体系的增容剂. 通过动态力学分析(DMA)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试,对iPP/PA11/聚丙烯离聚体三元共混体系的相形态与性能进行了系统研究. DMA测试结果显示,2种聚丙烯离聚体使iPP/PA11共混体系的玻璃化转变温度Tg相互靠近;SEM结果显示,离聚体的加入使分散相粒子尺寸显著减小,两相界面作用力增加;力学性能测试表明,iPP/PA11/IA、iPP/PA11/IB三元共混体系的拉伸强度和冲击强度保持较好的水平. 以上研究结果表明,IA和IB均可以显著改善iPP/PA11共混体系的相容性.
两亲性嵌段共聚物导向合成有序介孔金属氧化物半导体材料
邹义冬, 程晓维, 邓勇辉
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18175
[摘要](313) [HTML全文](302) [PDF 1670KB](64)
摘要:
有序介孔材料作为一种结构稳定、高比表面积、孔径可调、孔壁易于修饰的新型纳米结构材料在基础研究与应用开发方面都引起了人们的关注. 有关有序介孔材料的文献中,无定型介孔材料(如二氧化硅、碳材料等)报道占据了大约70%,主要是由于传统软模板剂(如小分子表面活性剂或者聚环氧乙烷-b-聚环氧丙烷基嵌段共聚物)能够胜任无定型介孔材料的合成. 相比而言,常规软模板剂在合成具有独特物化性能(光、电、磁以及催化、气敏等特性)的晶态半导体金属氧化物介孔材料方面面临很大的挑战. 近年来,随着学科交叉发展以及高分子界研究人员加入无机多孔材料领域,一系列新型嵌段共聚物模板剂(例如具有高残碳率、高玻璃化转变温度和络合能力的嵌段共聚物)相继被合成并用于合成新型多孔材料,特别是这些模板剂在诱导组装合成有序介孔金属氧化物材料方面的研究取得了突出进展. 本文从聚合物模板剂的制备与组装出发,围绕金属氧化物前驱体与模板剂之间的相互作用,系统综述了两者组装的作用机理和组装行为. 深入探讨并总结了常见的三大组装方式:金属无机盐-聚合物模板、金属簇化合物-聚合物模板、金属纳米晶-聚合物模板组装,详细阐述了聚合物模板在合成有序介孔金属氧化物中的组装机理以及微观结构调控规律,并分析了聚合物模板诱导合成有序介孔金属氧化物未来宏量制备面临的机遇与挑战. 鉴于其丰富的物化特性和新颖的介孔结构,有序介孔金属氧化物将逐步成为纳米光电器件、纳米催化载体以及化学传感的核心材料.
官能团化聚烯烃:新催化剂、新聚合调控手段、新材料
陈敏, 陈昶乐
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18155
[摘要](189) [HTML全文](118) [PDF 2776KB](33)
摘要:
近50年来,烯烃聚合的研究在学术界以及工业界都取得了巨大的成功. 聚烯烃年产量巨大、用途广泛,但是其最大的缺点之一是其非极性的特点. 在聚烯烃中引入少量的极性官能团可以极大地改善其性质、拓宽其用途、提高其商业价值. 通过过渡金属催化剂来实现烯烃与极性单体的共聚反应是合成官能团化聚烯烃材料最直接的途径,但是也具有非常大的挑战性. 针对极性单体这一科学问题,本专论主要围绕我们课题组的工作,从以下几个方面进行了论述:已知催化剂体系的改进、全新催化剂体系的发展、新型聚合调控手段的设计、特种聚烯烃以及官能团化聚烯烃材料的制备与性质研究.
功能化聚烯烃合成:从催化剂到极性单体设计
简忠保
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18146
[摘要](118) [HTML全文](92) [PDF 2875KB](9)
摘要:
由于极性基团的存在,烯烃与极性单体配位共聚反应受限于低聚合活性与低聚合物分子量. 因此,解决极性单体中极性基团问题是功能化聚烯烃高性能合成的关键. 本文旨在重点评述近年来后过渡金属催化烯烃与极性单体共聚制备功能化聚烯烃方面的研究进展. 首先简要概括了功能化聚烯烃合成用催化剂的里程碑式发展,然后详细论述了近年来我们在功能化聚烯烃合成用极性单体设计上的系列研究发现,重点突出了设计极性二乙烯基单体克服极性单体问题(快的链转移反应与极性基团对中心金属的螯合)的概念与设计含次级配位作用的乙烯基呋喃单体合成新型功能化聚烯烃的策略;最后展望了烯烃与极性单体共聚制备功能化聚烯烃的未来重点发展方向与挑战.
氮杂氟硼二吡咯接枝聚合物光声造影剂的制备及应用
卢晓梅, 赵萌, 黄维
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18068
[摘要](179) [HTML全文](124) [PDF 1044KB](9)
摘要:
设计合成了氮杂氟硼二吡咯为侧链的聚异丁烯-alt-马来酸酐,该聚合物可作为光声造影剂,应用于小鼠肿瘤的光声成像. 首先通过在氮杂氟硼二吡咯侧链上引入给电子基团烷基链,制备出在780 ~ 800 nm有吸收的有机染料,利用聚异丁烯-马来酸酐与羟基的开环反应,将有机染料接枝到聚合物侧链,聚合物在水溶液中形成60 nm的纳米颗粒,纳米颗粒以氮杂氟硼二吡咯染料为核,聚合物为壳. 通过动态光散射,透射电子显微镜,紫外-可见光吸收光谱,光热实验等,对纳米颗粒的形貌和光学性质进行表征;研究表明,纳米颗粒不仅具有良好的稳定性,还具备良好的光热性能;体外的MTT细胞实验研究结果表明,这种纳米颗粒具有良好的生物相容性;在800 nm激发下,监测到纳米颗粒具有良好的体外和体内光声信号,表明纳米颗粒具备光声造影剂特性,能够实现活体肿瘤的光声成像.
含三苯胺侧基结构的聚酰亚胺及其光致发光性能研究
瞿伦君, 唐丽爽, 刘四委, 池振国, 陈旭东, 张艺, 许家瑞
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18075
[摘要](247) [HTML全文](172) [PDF 2664KB](29)
摘要:
通过分子结构设计,合成了2种结构相似、电子效应明显不同的含三苯胺结构二胺单体TPNDA和TPCDA. 所制备的2种二胺单体分别与2种芳香型二酐(BPADA、HQDPA)进行聚合反应,并通过热酰亚胺化法制备得到4种新型聚酰亚胺薄膜. 研究结果显示,4种聚酰亚胺薄膜均表现出优异的热稳定性,在紫外光照射下,含TPNDA结构的聚酰亚胺(TPNBPI、TPNHPI)没有呈现荧光特性,而含TPCDA结构的聚酰亚胺(TPCBPI, TPCHPI)均可发明显的橙色荧光. 对模型化合物的理论计算结果表明,共轭的TPNDA体系及不共轭的TPCDA体系均应为跃迁禁阻的不发光体系. 进一步的研究表明,含TPCDA结构的聚酰亚胺体系的发光性质主要源于以下两方面原因:(1)与N原子相比,sp3的碳原子隔断了三苯胺结构与聚合物主链酰亚胺环的共轭性,有利于消除聚酰亚胺分子内电荷转移效应对三苯胺(TPA)侧基的影响;(2)相对独立的侧基TPA可与聚酰亚胺分子主链之间发生强的分子间相互作用,该相互作用可导致该体系发射较强的橙色荧光. 其最大发射发光波长红移达184 nm,且发光强度明显增强.
两亲性共轭高分子聚(对亚苯基丁二炔)的合成与二维自组装
江晨, 武星, 张娜, 陈放, 白如科
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18100
[摘要](110) [HTML全文](77) [PDF 1300KB](21)
摘要:
设计、合成了两亲性线型共轭聚合物聚(对亚苯基丁二炔) (A-PPB),研究了它在溶液中的二维自组装行为. 首先合成了A-PPB的前驱体聚合物PPB,利用核磁氢谱(1H-NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱对聚合物的结构及分子量进行了表征. 然后通过水解反应,获得了两亲性共轭聚合物A-PPB,并考察了它在水、甲醇以及甲醇/甲苯混合溶剂中的自组装行为. 透射电子显微镜(TEM)的测试结果表明,A-PPB在水溶液中自组装形成了二维超分子纳米片(2D-SNS),尺寸达几微米;用原子力显微镜(AFM)测得2D-SNS的厚度为5 nm左右,由不超过3层的二维超分子聚合物层堆积而成. 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)及X-射线衍射(XRD)的测试结果表明,2D-SNS是由A-PPB分子链平行堆积而成. 在甲醇溶剂中,A-PPB形成了无规聚集体,而在甲醇/甲苯混合溶剂中则自组装形成了多层堆积的二维超分子纳米片. 对比研究表明,非亲水的PPB在氯仿/甲醇混合溶剂中形成的是较厚的层状聚集体. 还发现聚合物的链长对于自组装形成二维超分子片层也会有影响,当用数均聚合度为8的两亲性低聚(对亚苯基丁二炔)(A-OPB)在水溶液中进行自组装时,只能形成尺寸较小的无规聚集体. 由此可见,聚合物的两亲性、电荷排斥作用以及聚合物链长等因素都会对共轭聚合物的二维自组装行为产生重要影响.
单茂钪催化月桂烯与丁二烯共聚合的研究
付洪然, 宋芸芸, 任晓瑞, 郭方
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18088
[摘要](267) [HTML全文](116) [PDF 1162KB](11)
摘要:
采用(C5Me4SiMe3)Sc(CH2SiMe3)2(THF)(1)、Cp′Sc(CH2C6H4NMe2-o)2 (2: Cp′ = C5Me4SiMe3; 3: Cp′ = C5H5) 3种单茂钪催化剂,考察了其催化月桂烯均聚合以及与丁二烯共聚合的性能,并对所获聚合物的微观结构和热性能进行了分析. 结果表明,单茂钪的配体结构直接影响月桂烯聚合的选择性和分子量. 配体空间位阻较大的单茂钪12催化月桂烯均聚合的活性和选择性相当,获得以3,4-结构为主(61% ~ 74%)的聚月桂烯. 配体空间位阻较小的单茂钪3催化月桂烯均聚合的催化活性高达105 g polymer molSc−1 h−1,获得以cis-1,4-结构为主(95%)的聚月桂烯,聚月桂烯的玻璃化温度为−70 °C. 采用单茂钪3改变其与月桂烯的比例可实现对聚月桂烯分子量的有效调控(Mn = 7.0 × 104 ~ 2.31 × 105). 单茂钪3也可以催化月桂烯和丁二烯共聚合,5 min内两单体的转化率均达100%,获得与加料组成一致的月桂烯-丁二烯无规共聚物,共聚合活性高达105 g polymer molSc−1h−1. 在本文实验范围内设计获得了月桂烯含量范围为19 mol% ~ 75 mol%、Mn在1.02 × 105 ~ 2.32 × 105、分子量分布在1.38 ~ 1.84的月桂烯-丁二烯无规共聚物,共聚物中两单体的1,4-选择性均大于92%. 所获不同组成的月桂烯-丁二烯共聚物只有一个玻璃化转变温度. 共聚物中月桂烯的含量由19 mol%的增加到75 mol%,共聚物的玻璃化转变温度从−95 °C增加到−71 °C.
超分子形状记忆水凝胶研究进展
简钰坤, 路伟, 张佳玮, 陈涛
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18150
[摘要](266) [HTML全文](156) [PDF 1715KB](70)
摘要:
超分子形状记忆水凝胶(SSMHs)是一类利用超分子作用或动态共价键作为分子开关来固定临时形状,并能在特定的刺激下恢复初始形状的高分子水凝胶. 本文简要介绍了SSMHs的定义和发展历程,总结了利用不同种类的可逆作用构建SSMHs的最新进展,并扩展介绍了具有多重形状记忆效应和多功能的SSMHs. 最后,也对SSMHs所面临的挑战和未来发展方向进行了讨论.
绿色制备柔性导热石墨烯-碳化宣纸复合膜
谢丹, 滕超, 江雷
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18087
[摘要](192) [HTML全文](191) [PDF 1812KB](22)
摘要:
基于柔韧吸水的天然宣纸和大球-小球复合球磨法剥离宏量高分散的水性石墨烯分散液,通过浸泡吸附-机械压缩-热处理路线,绿色制备了柔性导热石墨烯-碳化宣纸复合膜. 该石墨烯-碳化宣纸复合膜的电导率和热导率分别高达568 S/cm和258 W/mK,其红外热成像图片展现了好的热传输性能. 另外,该石墨烯-碳化宣纸复合膜具有良好的柔韧性,反复弯曲100次之后,其电阻基本不变.
基于氧杂蒽结构的硫醚化合物的设计合成及引发/调控苯乙烯自由基聚合的研究
于昊宇, 邵健为, 陈冬, 王世超, 王力, 杨万泰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18107
[摘要](150) [HTML全文](66) [PDF 699KB](9)
摘要:
讨论了5种含有氧杂蒽结构的硫醚化合物的合成过程. 以占吨醇为起始原料,通过高氯酸催化其与苯硫酚缩合制备苯硫醚,通过对占吨醇氯代并与甲硫醇钠反应制备甲硫醚,2条路径最终均通过正丁基锂拔氢和烷基化反应得到目标产物. 通过核磁共振(1H-NMR、13C-NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)手段对5种硫醚进行表征和结构确认. 系统研究了硫醚化合物单独使用及其与传统引发剂共用时的苯乙烯(St)自由基聚合行为. 80 °C下,硫醚化合物均能引发St的本体聚合,但聚合转化率低且表现出不受控的普通自由基聚合行为. 而当将硫醚化合物与偶氮二异庚腈(ABVN)共同用于St在甲苯中的溶液聚合中时,能够在65 °C下获得比本体聚合更高的转化率,聚合体系表现出一定的可控性,分子量随转化率增加呈现线性增长. 此外,研究并对比了不同ABVN/硫醚化合物摩尔比和聚合温度下的St自由基聚合行为.
聚酰亚胺介电常数的定量构效关系研究及其低介电薄膜的分子结构设计
范振国, 陈文欣, 魏世洋, 刘腾, 刘四委, 池振国, 张艺, 许家瑞
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18183
[摘要](58) [HTML全文](33) [PDF 631KB](8)
摘要:
利用量子化学计算方法和基团贡献法,采集了61种聚酰亚胺分子结构模型单元的12种量子化学结构参数,并通过通径分析法筛选出5种影响该聚合物介电常数的主要因素;在此基础上,基于多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)方法构建了2种定量构效关系研究模型(QSPR),分析了模型的稳定性及预测能力. 计算结果揭示了5种结构参数与材料介电常数之间的内在关系——含氟量的自然律eF%、偶极距μ、溶度参数δ与介电常数之间存在正相关关系,而最负原子净电荷q、侧基长度L则与介电常数则存在着负相关关系. MLR-QSPR模型具备较好的物理意义,ANN-QSPR则具有较好的精度,实验数据证明2种模型的平均误差均低于10%. 依据MLR-QSPR模型设计了5种不同含氟量的聚酰亚胺链节结构,结果显示含氟量的增加有利于降低材料的介电常数值,但当含氟量达到一定程度后,介电常数趋于稳定,与文献报道实验结果相一致;当含氟量为34%时(k-3),材料的介电常数最低,为2.02.
单分子聚合物纳米材料的可控合成及生物应用
张丹, 武伟, 蒋锡群
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18191
[摘要](90) [HTML全文](55) [PDF 2002KB](20)
摘要:
现代有机化学和高分子化学的发展为我们提供了多种高效可控的合成手段,例如点击化学、原子转移自由基聚合、可逆加成-断裂链转移聚合、开环易位聚合等. 综合利用这些合成手段,不同拓扑结构的单分子聚合物纳米材料可以被高效可控地合成. 本文主要介绍我们课题组近几年利用可控合成策略制备的几种不同类型的单分子聚合物纳米材料(包括环糊精聚轮烷、树枝状聚合物、多臂聚合物和聚合物分子刷)以及利用这些高分子纳米材料的高度可控性,对其结构与生物性能之间构效关系的探索.
具有聚集诱导发光特性的磷光聚合物的合成及性能研究
梁爱辉, 王涵, 曹恬, 罗明, 刘德旺, 陈意, 王志平
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18160
[摘要](209) [HTML全文](107) [PDF 1214KB](54)
摘要:
通过钯催化的Suzuki偶联反应将四苯基乙烯单元、铱配合物及9,9-二辛基芴单元共聚,得到了一系列具有聚集诱导发光(AIE)特性的磷光聚合物. 通过改变铱配合物在聚合物中的含量,研究了聚合物的热稳定性、光物理性能以及聚集诱导发光特性. 聚合物具有良好的热稳定性,热分解温度(Td)都在300 °C以上,玻璃化转变温度(Tg)在100 °C左右. 改变聚合物中铱配合物的浓度,磷光聚合物的发射峰位置基本保持不变,最大发射峰在505 nm左右. 在THF/水的混合溶剂中,随着水含量从0%增加到90%,磷光聚合物的荧光强度和量子效率都表现出先增大后减小的趋势,说明磷光聚合物具有聚集诱导发光(AIE)特性,是非典型的AIE材料.
开环易位聚合反应和CuAAC反应联用制备含糖聚合物及其性质研究
朱玉, 叶文玲, 刘志峰, 邓维, 刘美娜
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18167
[摘要](85) [HTML全文](45) [PDF 1099KB](6)
摘要:
通过将开环易位聚合反应和CuAAC反应联用制备了一系列含糖(共)聚合物. 首先采用Cu(I)催化的叠氮-端炔[3 + 2]环加成(CuAAC)合成了含无保护基团的α-D-甘露糖、β-D-葡萄糖和β-D-半乳糖的7-氧杂降冰片烯衍生物单体;接着利用Grubbs三代催化剂在常温常压下的均相有机溶剂中对不同类的含糖单体进行开环易位聚合(ROMP),通过改变含糖单体的种类和比例,得到了一系列结构明确的含糖均聚和共聚物P1 ~ P11. 用核磁共振谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)对合成的糖单体的结构及分子量进行表征. 含糖聚合物的分子量(分布)及结构通过凝胶渗透色谱仪(GPC)和核磁共振谱(NMR)进行表征,结果表明分子量可控(Mn = 1.3 × 104 ~ 2.7 × 104),分子量分布较窄(PDI = 1.22 ~ 1.45). 进一步采用浊度法、动态光散射和等温滴定量热仪研究了含糖聚合物与刀豆蛋白A (concanavalin A,Con A)的特异性识别. 浊度法研究发现,共聚物α-D-甘露糖的比例越大,其与Con A的特异性识别能力越强,而只含β-D-半乳糖P9β-D-葡萄糖P5对刀豆蛋白没有特异性识别. 动态光散射实验证实,随着刀豆蛋白A的加入,含甘露糖的溶液中的粒径明显增大,含糖聚合物溶液的粒径由100 nm左右增加到1000 nm左右,而不含甘露糖的聚合物几乎没有变化. 等温滴定量热仪测定3种代表性共聚物与Con A的结合常数Ka分别为P3 (50 mol% α-D-甘露糖:50 mol% β-D-葡萄糖,Ka = 1.58 × 106 L/mol),P7 (50 mol% α-D-甘露糖:50 mol%β-D-半乳糖,Ka = 2.23 × 106 L/mol)和P11 (50 mol% α-D-甘露糖:50 mol% 非糖基团,Ka = 2.05 × 105 L/mol). 可以看出P11与Con A结合能力相对于P3P7要小很多,说明β-D-葡萄糖和β-D-半乳糖对α-D-甘露糖与Con A的识别作用有较强的协同效应.
[N,P]型非茂过渡金属催化剂合成PE-b-P(E/P)多嵌段共聚物的研究
王秋璨, 周阳, 张娇娇, 于洪超, 张少蒙, 付瑶, 时子海, 李红明, 夏碧华, 黄启谷
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18187
[摘要](1) [HTML全文](0) [PDF 872KB](5)
摘要:
采用2种结构不同的配体,与过渡金属Ti、Zr、Ni、Pd的氯化物反应得到8种[N,P]型非茂过渡金属催化剂. 通过研究配体结构、中心金属原子及主要聚合条件对乙烯/丙烯共聚合行为的影响,优化出催化剂Cat.L2-Ti,其催化乙烯/丙烯共聚合的活性高,所得共聚物中丙烯插入量达11.5 mol%,共聚物Mw高达2.75 × 105 g/mol. 由核磁共振(13C-NMR)、示差扫描量热法(DSC)与广角X射线衍射(WAXD)结果表明共聚物分子链是以乙烯单元为主,乙烯单体一部分以聚乙烯长链段存在,一部分与丙烯单体无规共聚生成了乙烯/丙烯无规共聚物;同时FTIR表明聚丙烯长链段对应的红外特征峰没有出现,DSC结果也表明聚丙烯链段对应的熔点也没有出现,说明丙烯单元未形成聚丙烯长链段. DSC分析表明随着共聚物中丙烯单体插入量增加,聚乙烯长链段显示的熔点渐渐降低,当丙烯插入量达11.5 mol%时,共聚物的熔融峰不明显. WAXD分析表明即使丙烯插入量达11.5 mol%时,没有聚丙烯长链段的结晶衍射峰,但是聚乙烯长链段的结晶衍射峰强度随丙烯插入量增加而减弱. 当丙烯插入量达11.5 mol%时,共聚物的结晶衍射峰明显变弱. 这些结果证实[N,P]型非茂过渡金属配合物催化乙烯、丙烯共聚可获得PE-b-P(E/P)多嵌段共聚物.
膦腈碱催化一步合成聚氧化苯乙烯大分子单体及其接枝共聚
徐炜琴, 梁天, 杨宏军, 薛小强, 黄文艳, 蒋其民, 蒋必彪
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18180
[摘要](70) [HTML全文](32) [PDF 801KB](8)
摘要:
以4-乙烯基苄醇(VBA)为引发剂,膦腈碱t-BuP4为催化剂,室温下催化氧化苯乙烯(SO)进行开环聚合一步合成聚氧化苯乙烯(PSO)大分子单体. PSO大分子单体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在不同温度下进行自由基共聚合成接枝共聚物. 用核磁(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热仪(DSC)等对引发剂和聚合物结构及性能进行表征分析. 结果表明成功合成了功能引发剂VBA. t-BuP4能顺利催化SO聚合一步合成结构可控的PSO大分子单体,大分子单体PSO与MMA可以顺利共聚合成接枝共聚物. GPC和1H-NMR分析表明:合成的大分子单体中约有4.0%的惰性组分. DSC测得共聚物只有1个玻璃化转变温度,而且与理论计算值相吻合.
丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物流变行为的研究
陈璐, 张振华, 罗绍强, 高颖, 张晨, 胡流云, 杜淼, 宋义虎, 郑强
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18156
[摘要](108) [HTML全文](32) [PDF 1293KB](5)
摘要:
考察了丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物(EMT-10)水溶液的流变行为. 研究发现,在水溶性聚合物EMT-10中同时存在疏水缔合、氢键相互作用及静电相互作用,这3种作用使其水溶液流变行为变得复杂. 分子内氢键及静电相互作用促进了分子内疏水缔合,使EMT-10水溶液在极低的浓度下显示出疏水微区. 分子链间氢键、静电及疏水缔合的耦合形成分子间强相互作用,使EMT-10水溶液在亚浓非缠结区和缠结区,增比黏度(ηap)与浓度(c)之间的标度关系均远高于中性聚合物和聚电解质溶液,ηapc更为敏感. 复杂的结构和多重相互作用使EMT-10水溶液在较高浓度下体现出二次屈服现象. 同时,EMT-10水溶液的黏度对温度不敏感. 表面活性剂、尿素、小分子盐均可使1.5 wt% EMT-10水溶液黏度降低,其中小分子盐影响最大.
聚合物分子刷:高效合成与应用
王志琴, 冯纯, 马晨, 黄晓宇
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18199
[摘要](12) [HTML全文](14) [PDF 3925KB](0)
摘要:
当聚合物链通过稳定的共价或非共价键高密度地接枝到另一聚合物链、二维平面结构或球形或柱形的三维结构上时,这类聚合物体系分别称为一维、二维和三维聚合物分子刷. 与具有相似化学组成的线性聚合物相比,一维聚合物分子刷具有一些独特的性质,其中包括蠕虫状构象、紧凑的分子尺寸和链端效应. 将聚合物链引入平面、球形或圆柱形基体的表面不仅能显著地改变基体的表面性质,还可赋予所得杂化聚合物分子刷新的功能. 因此,聚合物分子刷在催化、纳米光刻、生物矿化、药物递送、医学诊断和光电子材料等领域具有十分广泛的应用. 虽然活性/可控聚合的出现为各种一维、二维和三维聚合物分子刷的制备提供了更高效的合成手段,但是具有精确组成、结构和功能的聚合物分子刷的高效可控制备仍然是该领域的关键挑战之一. 本文总结和评述了课题组近些年在发展一维、二维和三维聚合物分子刷的高效可控制备策略中取得的成果,并且通过相关实例展现了聚合物分子刷基材料在药物输送、防污涂料、催化和锂离子电池等领域的广阔应用前景.
PEDOT:PSS薄膜的丝网印刷、后处理改性及在染料敏化太阳能电池中的应用
许頔, 沈沪江, 解俊杰, 王炜, 袁慧慧, 李昱煜, 张焘, 陈薪羽, 何云龙, 张玉梅
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18169
[摘要](142) [HTML全文](114) [PDF 994KB](14)
摘要:
运用丝网印刷的方式在导电玻璃基底表面涂覆了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT):聚苯乙烯磺酸盐混合物(PSS)薄膜,并采用稀H2SO4加甲醇混合溶液后处理的方式对其进行了改性. 使用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察处理前后薄膜的表面形貌及厚度的变化,对比了处理前后薄膜的电导率,并结合X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析探讨了导致电导率变化的原因. 最后,将PEDOT:PSS薄膜作为对电极组装了染料敏化太阳能电池(DSSC),运用电化学阻抗谱(EIS)研究了对电极的催化性能,并测试了DSSC的光伏性能. 结果显示,经过后处理改性后,由于PSS被部分去除,PEDOT:PSS薄膜的表面形貌发生了显著改变,厚度变薄,粗糙度升高,电导率提升至原始的3倍以上,对I3还原的催化活性升高,且组装的DSSC的性能也有了显著提高,光电转换效率由5.12%提升至6.64%.
管子模型
阮永金, 卢宇源, 安立佳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18172
[摘要](21) [HTML全文](19) [PDF 1138KB](2)
摘要:
高分子非线性流变学是发展高效、节能高分子材料及其加工技术的学科基础. 针对缠结高分子流体,de Gennes、Doi和Edwards基于单链平均场近似建立了“管子模型”. 该模型奠定了现代高分子流体非线性流变学的基础,标志着人类描述缠结高分子流体步入了分子流变学时代. 然而,“管子模型”过于简化的物理图像无法基于分子链本身和第一性原理,处理快速大形变条件下缠结高分子流体非线性流变学的一些问题;另一方面,“管子模型”无法统一描述近期的一些流变学实验现象. 这就需要重新考虑现有的单链平均场假设和多链相互作用,建立分子流变学的新范式. 本文介绍了“管子模型”及其修正理论的基本物理图像、概念及其发展历程,给出了该模型中核心方程的推导过程及其参数的物理意义,最后,对该领域的未来发展趋势以及面临的机遇和挑战进行了简明扼要的展望. 希望通过本文能够加深读者对“管子模型”的认识和理解.
纳米压印调控PCL-b-PLLA受限结晶取向行为的研究
戈欢, 张发军, 黄海瑛, 何天白
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18137
[摘要](75) [HTML全文](36) [PDF 1431KB](2)
摘要:
以双结晶性嵌段共聚物聚ɛ-己内酯-聚左旋丙交酯(PCL-b-PLLA)为研究对象,利用纳米压印技术,借助原子力显微镜(AFM)和掠入射广角X-射线衍射(GIXRD)研究受限空间内聚合物的结晶取向行为. 根据PCL和PLLA结晶顺序的差别,可以将结晶过程分为一步结晶(T-Tc,PCL)和两步结晶(T-Tc,PLLA-Tc,PCL). 在一步结晶过程中,PCL晶体被限制在模板中并且通过改变压印方式(熔体直接压印,R1或室温压印(RT)后再升温,R2),可在受限空间内获得长程有序的PCL晶体,晶体的快速生长方向(b轴)分别沿着垂直于(N)和平行于(P)模板的长轴方向. 晶体生长方向的改变与压印过程中受限空间内熔体流动产生的取向以及嵌段共聚物分子链受限作用有关. 在两步结晶过程中,虽然PCL和PLLA晶体被限制在受限空间内,但是PLLA在较高的温度下结晶,压印形成的熔体流动产生的剪切取向在结晶前会很快回复到平衡态,而处于熔融态的PCL对PLLA分子链的运动无明显的限制作用,受限空间内PLLA晶体无明显取向结构. 随后第二步PCL结晶时,PLLA晶体为受限空间内的PCL提供了更多的成核位点,导致受限空间内PCL晶体同样无明显长程有序性.
何炳林先生诞辰100周年纪念专辑前言
张希,宛新华,王献红,史林启
当前状态:  
[摘要](243) [PDF 563KB](29)
摘要:

何炳林先生1918年8月24日出生于广州市番禺区,1937年就读于由北京大学、清华大学和南开大学联合组建的西南联合大学,1942年毕业后留在西南联大化学系读研究生并兼任助教. 1947年赴美留学,1952年在美国印第安那大学获得博士学位. 1956年回到南开大学任教,历任南开大学高分子化学教研室主任、化学系副主任和主任、分子生物学研究所副所长及高分子化学研究所所长. 曾兼任青岛大学校长、中国化学会常务理事、中国化学会高分子化学委员会副主任、国家自然科学基金委员会化学组评审委员、中国生物材料与人工器官学会副理事长、中国石油化工总公司顾问等职务. 曾担任《离子交换与吸附》主编,《高分子学报》、Chinese Journal of Polymer Science和《高等学校化学学报》中、英文版等期刊的副主编,国际刊物Biomaterials、Artificial Cells and Artificial Organs和Reactive and Functional Polymers编委,《中国科学》和《科学通报》编委. 多次当选全国和天津市劳动模范,2次当选为全国人大代表. 1980年当选为中国科学院学部委员(院士). 

何炳林先生心系祖国,在美国留学期间,就十分关注中国国内的形势和发展. 新中国的成立,使何先生备受鼓舞,他热切盼望回国投身社会主义建设,并为此做了积极的准备. 然而,当时正值抗美援朝战争期间,麦卡锡主义猖獗,何炳林、陈茹玉夫妇的回国要求遭到美国当局的阻挠. 因此,何先生暂时到美国纳尔哥化学工业公司工作,在这期间,何先生考虑到祖国未来的建设需要,先后选择了农药和发展原子能所必需的离子交换树脂作为研究方向,并为之付出了极大的努力. 1954年日内瓦会议前夕,他与部分留美人员联名致信周恩来总理,再次表达了尽早回国的强烈愿望. 在周总理的帮助下,经过外交努力,何先生满怀报效祖国的赤子之心,放弃了在美国优越的工作和生活条件,终于在1956年2月携全家回到祖国的怀抱,接受杨石先校长的邀请来到南开大学任教.

回到南开大学后,何先生立即着手高分子化学学科建设和离子交换树脂的研制工作. 尽管当时的科研条件和生活条件都很艰苦,他仍以高昂的热情刻苦工作,带领师生克服种种困难,用不到2年的时间便合成出当时世界上已有的主要离子交换树脂品种,包括用于从贫铀矿中提取铀的特种树脂. 当时主管原子能工业的二机部拨专款400万元,于1958年在南开大学建成了我国第一座专门生产离子交换树脂的南开大学化工厂,产品专供二机部用于核燃料铀的浓缩. 由此,开创了我国的离子交换树脂工业. 1958、1959年,毛主席和周总理先后亲临南开大学,视察了何炳林先生的实验室和离子交换树脂车间,对他的开拓奉献精神和取得的杰出成就给予了高度的赞扬. 1964年我国第一颗原子弹爆炸成功,这一成就包含了何炳林先生多年的心血,为此,1988年国防科工委授予他“献身国防事业”成就奖.

1965年起,因战备需要,原南开大学化工厂迁到四川省宜宾市,新南开大学化工厂改为民用,主要生产我国用量最大的水处理树脂,为我国大型化工企业和火电厂的发展提供了有力的技术支持. 全国许多省市纷纷派人来到南开大学化工厂学习和培训. 在何先生的无私帮助下,上海市、山东省、河南省等地也陆续筹建了离子交换树脂工厂. 因此可以说,何炳林先生不仅是我国离子交换树脂产业的创始人,还把离子交换树脂生产及应用技术普及到全国各地,堪称我国的“离子交换树脂之父”. 

为提高离子交换树脂的性能,何炳林先生在国际上率先开发了大孔树脂的制备方法(遗憾的是,鉴于这一成果的重要性,当时学校决定严格保密,没有及时在国际上公布),并在此基础上生产出多种新型吸附树脂,广泛用于环保、化工和制药等行业,大大拓展了树脂的应用范围. 大孔树脂的开发是何炳林先生对高分子科学的一大贡献. 在何先生开发出大孔树脂的3年之后,捷克科学家才发表了类似的成果. 在此基础上,美国最先生产出了大孔吸附树脂. 在何炳林先生的领导下,南开大学高分子学科广泛开展了吸附树脂的研究和开发工作,并取得了卓越的成果. 其中氢键吸附树脂已成为环境保护和中药现代化过程中重要的吸附分离材料;多种血液净化吸附剂用于临床,挽救了很多安眠药中毒、患有红斑狼疮的危重患者的生命,开创了我国血液灌流临床治疗的先河. 

20世纪80年代,何炳林先生在国内率先开展了生物医用高分子材料的研究,组织相关的重大研究项目,建立和发展了我国的生物医学高分子学科. 如今,生物医学高分子已成为国际研究热点,我国在这一领域具有重要的地位. 

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目录

高分子学报2018年10月第10期目录

2018, (10) .
[摘要](20) [PDF 3216KB](6)
摘要:
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专论
酶催化引发RAFT聚合及其功能化:一种合成精密聚合物的可持续发展策略
郭华章, 安泽胜
2018, (10): 1253 -1261. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18120
[摘要](492) [HTML全文](304) [PDF 2126KB](73)
摘要:
酶催化与可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合的结合是一种合成精密聚合物的可持续发展策略,近年来在高分子聚合领域引起了广泛的关注. 我们课题组在该领域开展了一系列工作. 酶催化引发的RAFT聚合可以在温和条件下高效合成分子量与构型可控且分散度低的聚合物. 酶催化除氧与酶催化引发的联用实现了在空气存在的条件下合成多嵌段及超高分子量聚合物. 此外,利用酶的催化多功能性实现了一酶三催化,用于规整聚合物的高效合成与生物点击化学修饰. 本文从以上3个方面介绍了酶催化用于RAFT聚合的研究现状,并对该方向的发展提出了前瞻性的预期.
综述
高分子材料刮擦行为研究进展
徐杨, 李顿, 沈佳斌, 郭少云, Hung-JueSue
2018, (10): 1262 -1278. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18089
[摘要](256) [HTML全文](171) [PDF 2039KB](49)
摘要:
随着高分子材料在光学、包装、汽车及建筑装饰等领域的广泛应用,市场对其表面质量的要求越来越高. 刮擦是尖锐硬物在材料表面滑动时产生的一种力学变形和破坏行为. 多维复杂应力的作用使材料表面因塑性变形而形成可见划痕,从而对材料的美观性、完整性和持久性带来负面影响. 近年来,随着刮擦测试方式和相关标准的建立,并结合计算机的模拟预测,研究者们对高分子材料在刮擦过程中的破坏模式与机理及其内在多层次结构与刮擦性能关系的理解日趋深入,从而为高分子材料的耐刮擦性能改性提供了重要的实验和理论依据. 基于此,本文综述了国内外在高分子材料刮擦性能测试和表征方法、刮擦过程中的变形与破坏机理、刮擦行为的影响因素以及耐刮擦改性方法等方面的研究进展.
纳米棒的类聚合组装行为研究
刘晓娜, 高梁, 王立权, 张承岩, 林嘉平
2018, (10): 1279 -1286. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18082
[摘要](254) [HTML全文](151) [PDF 1028KB](25)
摘要:
构建了两端修饰有疏水聚合物的纳米棒模型,利用布朗动力学模拟研究了其组装行为,考察了溶剂选择性、纳米棒长度和纳米棒浓度等因素对组装行为的影响. 研究表明,纳米棒可发生类似于高分子聚合的组装行为,在大部分情况下,其动力学符合高分子逐步聚合原理. 但是,当纳米棒浓度较高或聚合物溶解性较好时,纳米棒的增长难以用逐步聚合原理来描述. 本研究工作阐明了纳米棒的类聚合组装动力学,可为一维多级有序结构的设计和制备提供思路.
碳二亚胺调控下甲基丙烯酸甲酯的可逆-失活自由基聚合
王延安, 张晓涛, 石艳, 付志峰, 杨万泰
2018, (10): 1287 -1296. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18046
[摘要](472) [HTML全文](233) [PDF 1347KB](37)
摘要:
首次采用2种碳二亚胺(二环己基碳二亚胺(DCC)和N,N′-二异丙基碳二亚胺(DIC))作为催化剂、碘(I2)与偶氮二异庚腈(ABVN)原位生成烷基碘化物为引发剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆-失活自由基聚合. 首先,对比了2种催化剂对该体系催化活性的大小,发现DCC作为催化剂时对聚合的可控程度优于DIC. 然后详细考察了DCC用量、引发剂用量和不同溶剂对聚合反应的影响. 结果表明,在反向碘转移聚合(RITP)的基础之上添加DCC或DIC,均可以有效降低聚合物的分子量多分散指数(PDI = Mw/Mn). [MMA]0:[I2]0:[ABVN]0:[DCC]0 = 200:1:1.7:4时具有最佳的可控效果,凝胶渗透色谱(GPC)测定的分子量与理论分子量吻合,且数均分子量随转化率增加呈线性增长,分子量多分散指数较小(PDI < 1.26). 在甲苯、苯、四氢呋喃(THF)、苯甲醚4种溶剂中均有很好的可控聚合特征. 最后,通过 1H-NMR对所得聚合物结构进行表征,证明为碘原子封端,端基保有度达到97.5%,并成功进行了聚甲基丙烯甲酯的扩链反应;通过自由基捕捉实验、紫外等对碳二亚胺调控MMA聚合的机理进行了讨论.
可注射的壳聚糖/纳米金温敏性水凝胶的构筑及其光热性能研究
曾金凤, 杨雯迪, 施冬健, 李小杰, 陈明清
2018, (10): 1297 -1306. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18048
[摘要](377) [HTML全文](252) [PDF 1271KB](62)
摘要:
为提高对恶性肿瘤的治疗效率,制备了具有光热性能的壳聚糖/纳米金可注射性水凝胶用于肿瘤的多次光热治疗. 选用生物基大分子壳聚糖(CS)原位还原制备了壳聚糖-纳米金(CS-Au NPs)复合物. 再加入β-甘油磷酸钠(β-GP)制备了相转变温度接近人体体温的温敏性水凝胶(CGP/Au NPs). 实验结果表明,CGP/Au NPs在室温下为溶胶,具有可注射性;达到人体体温后,快速形成凝胶. 由于Au NPs的表面等离子体共振效应,基于壳聚糖/纳米金的复合凝胶在激光照射下具有优异的光热转换性能,最高温度可达55 °C,而且在多次激光照射后仍可以保持较好的光热转换能力. Au NPs可在壳聚糖水凝胶的帮助下长时间固定于病灶,用于肿瘤的多次光热治疗. 另外,CGP/Au NPs复合水凝胶具有良好的稳定性,Au NPs在凝胶内部分布均匀一致,可有效避免Au NPs聚集而产生局部高温或从凝胶内部泄漏而影响光热治疗的效果. 同时,CGP/Au NPs具有优异的生物相容性和生物可降解性能. 因此,基于壳聚糖与Au NPs的可注射性水凝胶,有望实现肿瘤的“一次注射,多次光热治疗”的目的.
酚醛/SiO2双体系凝胶网络结构杂化气凝胶的制备与性能
师建军, 孔磊, 左小彪, 刘登瑶, 严蛟, 冯志海
2018, (10): 1307 -1314. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18054
[摘要](87) [HTML全文](45) [PDF 1032KB](14)
摘要:
通过Sol-Gel反应过程控制,调节酚醛树脂(PR)溶液和SiO2溶胶液的凝胶时间,共凝胶反应制备PR和SiO2凝胶网络互穿的PR/SiO2杂化气凝胶. 考察了杂化气凝胶表观密度、收缩率、孔结构、微观形貌、热稳定性和力学性能随SiO2气凝胶含量的基本变化规律. 研究结果表明:伴随SiO2气凝胶含量的增加,PR/SiO2杂化气凝胶表观密度正比增加;同纯PR有机气凝胶相比,杂化气凝胶孔结构得到明显改善,当[TEOS] = 1.50 mol/L时,平均孔径减小了一半,降至0.25 μm,比表面积由24.60 m2/g增至44 m2/g左右;微观形貌照片显示有机气凝胶网络骨架中的大孔逐渐被SiO2溶胶粒子填充,变成更细小疏松的孔结构形貌,孔径分布明显变宽,SiO2气凝胶在PR凝胶骨架中纳米尺度内均匀分散;无机SiO2气凝胶的引入能有效提高有机气凝胶骨架结构的强度和热稳定性,纳米分散SiO2溶胶粒子的热阻隔效应抑制了PR有机骨架的热分解速率,当[TEOS] = 1.00 mol/L时,杂化气凝胶的Tmax由539 °C提高到602 °C,热分解温度区间明显展宽.
基于氢键力学增强型维生素D3脂质体复合水凝胶的构建及骨修复研究
程若昱, 崔文国
2018, (10): 1315 -1327. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18066
[摘要](116) [HTML全文](51) [PDF 2421KB](6)
摘要:
基于氢键和光交联双交联网络构建力学增强型维生素D3脂质体复合水凝胶,并通过药物控释促进成骨分化. 通过甲基丙烯酸酯明胶(GelMA)与载药脂质体的氢键作用,形成双交联网络,实现复合水凝胶体系最大断裂力值和弹性模量均提升至原来的2倍. 通过脂质体对于脂溶性药物维生素D3的包载,实现维生素D3在水凝胶网络中均匀分散和缓慢释放. 体外研究表明,该复合水凝胶比GelMA有着更显著的促进成骨分化作用,且不影响细胞的增殖黏附. 因此,该类型脂质体增强型水凝胶在拓宽水凝胶装载和控释药物及组织修复方面有良好的前景.
表面等离子体共振光谱研究蛋白质-高分子结合体在金表面的自组装
李金, 王雯雯, 褚立强
2018, (10): 1328 -1335. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18063
[摘要](67) [HTML全文](56) [PDF 896KB](3)
摘要:
研究了蛋白质-高分子结合体在金片表面的自组装行为. 首先制备了一种引发剂2-溴-2-甲基丙酸-2-氨氧基乙酯(ABM),该引发剂可以与5′-磷酸吡哆醛(PLP)活化的牛血清白蛋白(BSA)的氮端相连,进而得到大分子引发剂BSA-Br. 最后以甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)为单体,利用原子转移自由基聚合法(ATRP)制备BSA-POEGMA结合体. 利用红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)对各步产物进行表征. 利用表面等离子体共振光谱(SPR)研究BSA-POEGMA结合体在金片表面的自组装行为,以及金片表面吸附的BSA-POEGMA结合体对其他蛋白质包括溶菌酶(Lys)和纤维蛋白原(Fib)的吸附效果影响.
芴基聚磷腈微球的制备及其对苯并嗪树脂阻燃性能的影响
赵春霞, 赵玲, 何晓佳, 苟浩澜, 李云涛
2018, (10): 1336 -1344. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18042
[摘要](54) [HTML全文](26) [PDF 1755KB](5)
摘要:
以六氯环三磷腈(HCCP)和4,4′-(9-芴)二苯酚为原料,通过超声辅助沉淀聚合制备芴基聚磷腈(PZFP)微球,并将其用于双酚A型苯并噁嗪树脂(PBa)的阻燃改性. 热重分析仪(TGA)、锥型量热仪(CONE)和动态热机械分析仪(DMA)测试结果表明,PZFP可提高PBa热降解后残留量,并能显著降低热释放速率(HRR),延长点燃时间(TTI),提高火灾性能指数(FPI),起到良好的阻燃作用. 其中,PBa/PZFP-10%具有最佳阻燃性能. 与纯PBa相比,PBa/PZFP-10%的HRR值由566 kW/m2降低到214 kW/m2,玻璃化转变温度(Tg)和储能模量略有提高. 纯PBa和PBa/PZFP-10%的Tg分别为222 和226 °C. PBa/PZFP-10%复合材料的CONE测试后炭层扫描电镜(SEM)和热重-红外联用(TG-FTIR)结果显示,PZFP在PBa燃烧过程中,可以促进PBa主链和侧基交联成炭,形成外表面致密和内部多孔结构的凝聚相;PZFP本身热解产物部分参与凝聚相形成过程,仍有少量逸到气相中阻碍或终止气相燃烧循环. PZFP在PBa基体中起到凝聚相和气相阻燃机理协同作用.
后处理方式对琼胶纤维性能的影响
刘晶晶, 薛志欣, 燕苗, 张全意, 夏延致
2018, (10): 1345 -1350. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18029
[摘要](58) [HTML全文](36) [PDF 1099KB](4)
摘要:
利用琼胶良好的凝胶性用湿法纺丝制备琼胶纤维,为了解决湿法纺丝制备的琼胶纤维的并丝现象,提高琼胶纤维的力学性能,用不同的试剂对琼胶纤维进行后处理,借助电镜、力学性能、接触角测试、热重分析、红外光谱等手段,研究了琼胶纤维经不同试剂处理后的结构、力学性能和热性能. 结果表明:用氨基硅油处理的琼胶纤维在表面形成一层疏水膜,无并丝现象,力学性能显著提高,接触角为106.4°,疏水性能提高;用四硼酸钠处理的琼胶纤维,并丝现象解决,但是纤维表面变得粗糙,力学性能也有所降低,接触角变小,极限氧指数增加到22%,表现出一定的阻燃性.
聚合物接枝纳米粒子两亲性分子在溶液中自组装行为的模拟研究
李青霄, 王铮, 尹玉华, 蒋润, 李宝会
2018, (10): 1351 -1358. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18072
[摘要](300) [HTML全文](113) [PDF 941KB](30)
摘要:
利用布朗动力学模拟方法,研究了聚合物接枝纳米粒子组成的两亲性分子在溶液中的自组装行为. 这种两亲性分子可通过自组装形成多种结构. 考察了两亲性分子浓度、疏溶剂纳米粒子直径、聚合物链和纳米粒子之间的相互作用、聚合物链的链长以及溶剂性质对组装结构的影响. 构建了随不同参数变化的形态相图. 我们观察到2种囊泡形成路径,并且通过控制两亲性分子浓度,能实现2种路径之间的转变,并将本研究的模拟结果与已报道的相关实验观测和模拟结果做了比较.
  • 主编: 张希

    创办时间: 1957

    主管: 中国科学院

    主办: 中国科学院化学研究所
             中国化学会

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