ISSN 1000-3304CN 11-1857/O6

2019年50卷5期

显示方式:          |     

目录
高分子学报2019年5月第5期目录
2019, 50(5).
[摘要](285) [HTML全文] (200) [PDF 1998KB](76)
摘要:
下载PDF文件可查看本期的封面、目录和图文摘要。
专论(动态共价键高分子专辑)
基于双硫键交换可控构建的水凝胶及其动态交联机理研究
窦雪宇, 王星, 吴德成
2019, 50(5): 429-441. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18263
[摘要](1271) [HTML全文] (520) [PDF 2634KB](287)
摘要:
水凝胶是一种通过化学或物理作用交联形成的三维网络高分子材料. 近年来,采用动态共价键交联构建的智能水凝胶因其基础研究的重要性以及在生物医学领域中广泛的应用前景引起了众多科研工作者的关注,因而发展具有环境响应性或自修复特性的凝胶材料,能够满足其在生物医学领域中应用的更高要求. 本文结合国内外关于动态共价键制备刺激响应性凝胶的研究发展现状,系统地总结和评述了一种活性可控交联策略,能够通过控制外界响应刺激可逆地激活或终止“巯基-双硫键”交换反应,进而实现在宏观和微/纳米多尺度下凝胶结构和性能的可控构筑,为凝胶材料的多功能化构建提供了全新的思路,同时也为新型智能生物材料的设计和发展提供了一种普适化方法.
论文(动态共价键高分子专辑) 
基于Diels-Alder反应的热可逆高导电硅橡胶/碳管复合材料的制备
王怡, 冯展彬, 左洪礼, 于冰, 宁南英, 田明, 张立群
2019, 50(5): 485-495. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18280
[摘要](655) [HTML全文] (282) [PDF 1627KB](142)
摘要:
使用碳纳米管(CNTs)作为亲二烯体,制备了接枝呋喃官能团的硅橡胶(SiR-Fu)作为二烯体,二者进行Diels-Alder反应,在CNTs与SiR-Fu基体之间构建了可逆共价交联网络,制备了一种同时具有良好的界面粘结、较好的力学强度、高导电性和较好热可逆性质的导电硅橡胶(SiR)复合材料. 其中,CNTs既作为增强填料和导电填料,又能与SiR主链上的呋喃官能团发生Diels-Alder反应而形成动态共价键,使得复合材料具有热可逆性、可回收再利用性且能提高复合材料的界面粘结和力学强度. 较之纯SiR,CNTs含量为10 wt%的复合材料的电导率从2.5 × 10−14 S/cm提高到0.9 S/cm;拉伸强度从0.2 MPa提高到2.3 MPa;对样品进行二次模压成型之后,其拉伸强度回复率为77%,断裂伸长率回复率为88%,电导率回复率为86%.
基于动态硼酸酯键的水凝胶的模块化组装和智能形变
吴宝意, 徐亚文, 乐晓霞, 简钰坤, 路伟, 张佳玮, 陈涛
2019, 50(5): 496-504. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18281
[摘要](1117) [HTML全文] (460) [PDF 1253KB](199)
摘要:
将苯硼酸基团引入水凝胶网络中,以聚乙烯醇(PVA)为胶水,在碱性条件下通过水凝胶表面与PVA形成动态硼酸酯键,实现了含有苯硼酸基团的水凝胶的模块化组装. 通过显微红外表征,证明了在2块水凝胶界面形成了硼酸酯键,并且组装后的水凝胶黏合强度大于水凝胶本体. 随后引入聚阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)以及N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)实现了双层水凝胶的离子与温度双重刺激响应,并且通过胶水黏合位置的选择,实现了二维与三维复杂形变. 最后通过刺激响应的双重正向叠加制备了抓取力可调的软机械夹具.
基于亚胺硼酸盐和硼酸酯键的可注射自修复水凝胶及其多重响应性能研究
丁晓亚, 王宇, 李杲, 肖春生, 陈学思
2019, 50(5): 505-515. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19015
[摘要](857) [HTML全文] (416) [PDF 1237KB](228)
摘要:
报道了一种基于亚胺硼酸盐和硼酸酯键的动态共价交联水凝胶. 该水凝胶是通过2-甲酰基苯基硼酸(2-FPBA)与超支化聚乙烯亚胺(PEI)末端的伯胺基团和海藻酸钠(SA)糖单元上的顺式二醇反应形成亚胺硼酸盐-硼酸酯交联结构制得. 该水凝胶制备过程简单,所需高分子材料无需事先进行化学修饰;成胶条件温和,在室温下混合即可快速形成水凝胶. 流变学实验表明,水凝胶力学强度随PEI、2-FPBA和SA中反应基团比例的变化而变化. 同时,由于成胶所用化学键—亚胺硼酸盐和硼酸酯键—均为动态共价键,所得水凝胶还具有良好的自修复和可注射性能,可用作3D打印的水凝胶“墨水”. 体外降解实验结果表明,水凝胶对pH值、H2O2以及多种生物分子(如半胱氨酸、谷胱甘肽以及果糖等)都具有响应性,可用作蛋白药物响应性释放的载体. 进一步体外细胞毒性实验表明,水凝胶对细胞没有明显的毒性,具有良好的生物相容性.
基于PVA-b-PEO-b-PVA和含苯硼酸PEO交联剂形成的葡萄糖响应性动态共价凝胶
杨挺, 杜福胜, 李子臣
2019, 50(5): 516-526. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19017
[摘要](326) [HTML全文] (246) [PDF 1287KB](88)
摘要:
设计合成了一类含苯硼酸和氨基结构的聚环氧乙烷(PEO)大分子交联剂,利用其与含聚乙烯醇(PVA)的三嵌段共聚物PVA-b-PEO-b-PVA之间的动态共价作用,构筑得到一类在生理pH下稳定,且对葡萄糖有响应的动态共价凝胶;详细研究了交联剂用量、PVA链段长度对凝胶化过程及凝胶稳定性的影响,证明PVA链段越长、交联剂用量越高,凝胶的稳定性越高,同时这类凝胶的屈服力较高,性质上更接近固体. 凝胶在pH = 7.4,37 °C保持其结构稳定性. 进一步发现这类动态共价凝胶具有较强的结构修复能力以及对糖的响应能力,凝胶可包载蛋白质FITC-BSA,加入葡萄糖后,其释放显著加快.
含双重动态键的可重加工及室温自修复聚氨酯弹性体
田丽蓉, 杨莉, 王占华, 夏和生
2019, 50(5): 527-534. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19021
[摘要](833) [HTML全文] (377) [PDF 849KB](188)
摘要:
通过同时向聚合物的主链和交联点引入2种动态共价键—Diels-Alder (D-A)键和二硫(S―S)键,制备了具有自修复、可重加工性能的聚氨酯(PU-SSDA)弹性体. 一方面分布在主链和交联点的动态键使聚合物分子链通过可逆的断裂重组实现自修复,另一方面,交联的PU中同时存在线性的分子链,从而提高了断面间分子的运动性能,使被破坏的断面间迅速浸润,提高修复效率. PU-SSDA在室温下修复60 min的修复效率可达93%. 此外,这些聚氨酯材料可以利用无溶剂一步法制备,作为环境友好材料具有广泛的应用潜力.
超支化聚合物增韧增强的自修复环氧Vitrimer
黄鑫, 刘汉超, 樊正, 王豪, 黄光速, 吴锦荣
2019, 50(5): 535-542. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19027
[摘要](485) [HTML全文] (220) [PDF 1097KB](125)
摘要:
针对环氧树脂Vitrimer脆性大和强度低的缺点,采用羧酸封端的超支化聚合物Hyper C102来增强增韧戊二酸固化的双酚F环氧树脂(BPF). 傅里叶红外线光谱(FTIR)测试和溶胀实验证明了环氧树脂Vitrimer中共价交联网络的形成. 示差扫描量热法(DSC)和动态热机械性能分析(DMA)测试材料的酯交换速率和动态力学性能,发现Hyper C102改性的环氧树脂Vitrimer在高温下仍然可以发生高效率的酯交换反应,材料的模量可在30 min内松弛到初始模量的1/e. 力学性能测试表明Hyper C102改性环氧树脂Vitrimer的拉伸强度和断裂能分别提高了136%和504%,并拥有着良好的自修复和可重复加工性能. 因此,采用羧酸封端的超支化聚合物改性不仅可以保持环氧树脂Vitrimer的动态酯交换特性,还可以极大地改善其力学性能.
  • 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

search
微信二维码 淘宝二维码 微店二维码
本系统由北京仁和汇智信息技术有限公司设计开发 技术支持: info@rhhz.net 百度统计