最新刊期
      2015 年 第 卷 10 期

        快报

      • 陈哲峰,张书洋,吴枫,冯建明,刘正英,杨鸣波
        2015(10): 1121-1127. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15143
        摘要： 为使PLA薄膜的结晶速度进一步加快,提高PLA薄膜的结晶度,提高薄膜的耐热性和力学强度,研究了成核剂对应力诱导PLA薄膜结晶的影响.利用XRD、DSC、FTIR等表征手段,对PLA薄膜拉伸前后的结晶状态进行了表征.研究表明,简单的引入成核剂,并不能实现成核剂和应力诱导促进PLA结晶的协同作用.相反,成核剂的引入会在很大程度上阻碍应力诱导结晶.即使成核剂在与拉伸温度相同的等温冷结晶过程中能够显著的提高PLA结晶速率,但在应力诱导结晶过程中,成核剂的引入使得拉伸后薄膜结晶度较纯PLA体系拉伸后薄膜明显更低.在相对较低的拉伸温度进行实验,成核剂同样起到阻碍应力诱导结晶进行的作用.同时,实验发现相对较低的拉伸温度,更有利于应力诱导结晶的进行,薄膜在较低温度拉伸后结晶度更高且更稳定.  
        关键词：应变;成核剂;应力诱导结晶;分子链排列   
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        发布时间：2021-03-19
      • 宋镕光,李艳春,石彤非,裴丹凤,张国
        2015(10): 1128-1132. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15157
        摘要： 通过配体交换的方法成功将含糖聚合物PGAMA14-PCL32-SH接枝到纳米金棒的表面(Gly@Au NRs).借助X-射线光电子能谱(XPS)、动态光散射(DLS)、热重分析(TGA)等对Gly@Au NRs进行了表征.为了得到药物控释所需要的合适的实验条件,研究了近红外光照射下Gly@Au NRs在水溶液中的光热转换行为.用Gly@Au NRs包裹药物姜黄素(CUR),研究了药物的体外释放,发现近红外光能有效控制药物的体外释放.细胞实验结果表明含糖聚合物的接枝大大提高了纳米金棒的生物相容性.因此,Gly@Au NRs复合材料能够作为生物相容性载体材料,并实现近红外光触发的药物的可控释放.  
        关键词：含糖聚合物;纳米金棒;可控释放   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 黄旭炜,鲁旭,韩帅,李庆民,王学磊,师伟
        2015(10): 1133-1142. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15037
        摘要： 以PU改性乙烯基树脂(polyurethane/vinyl ester resin, PU/VER)为研究对象,通过反应分子动力学(reactive force field, ReaxFF)力场仿真分析,从原子层面揭示其在不同反应温度下的高温裂解微观特性.对含有1395个原子的体系进行仿真计算,该体系以不同的速度升温至2800~4800 K的反应温度.结果表明,PU改性所产生的OO键最先断裂,将含CN键的支链部分与主链分开;主链中氧桥键OC在支链上CN键断裂之后发生的断裂是乙烯基树脂主链断裂的主要原因,由此引发的链式反应最终导致高分子链解聚;位于主链端部的乙烯基(H2C=CH)由于碳碳双键的解离能较高,其在3种主要的热解产物H2、CO2和C2H2的生成过程中均有参与.本文采用ReaxFF动力学方法模拟得到的小分子气体产物及其生成路径与实际试验结果相一致,这说明ReaxFF动力学方法是一种阐释有机高分子化合物热解化学反应机理的有效方法.  
        关键词：风机叶片;PU改性乙烯基树脂;高温裂解;ReaxFF;反应分子动力   
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        发布时间：2021-03-19
      • 石新秀,林先凯,项锴,崔孟忠,徐彩虹
        2015(10): 1143-1150. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15043
        摘要： 合成了2种含硅二胺单体3,3'-(1,3-二甲基-1,3-二乙烯基-1,3-二硅氧烷)二苯胺(S1)和4,4'-(1,3-二甲基-1,3-二乙烯基-1,3-二硅氧烷)二苯胺(S2),并对其作为环氧树脂的新型固化剂进行了研究.采用非等温示差扫描量热技术(DSC)研究了其与双酚A型环氧树脂E51体系的固化反应动力学,根据不同升温速率下E51/S1和E51/S2 体系的特征温度的变化,分别确定了该两体系的固化反应工艺条件,即:E51/S1 体系为100 ℃/1h+160 ℃/2h+190 ℃/3h;E51/S2 体系为110 ℃/1h+170 ℃/2h+190 ℃/3h.通过Kissinger方程、Crane方程以及Arrheninus方程对固化反应进行了固化动力学行为研究,得到了两个反应体系的表观活化能E、Arrhenius因子A以及反应级数n等动力学参数.E51/S1 体系的E为50.65 kJ/mol、A为1.83105,n为0.87;E51/S2 体系的E为51.39 kJ/mol,A为1.44105,n为0.87,由E和A表明,E51和 S2 的反应活性高于E51和 S1 的反应活性,即,氨基位于苯环的间位时与环氧基团更容易反应.二者的反应级数相同并且小于1,说明E51与 S1 和 S2 之间的反应是复杂反应.在动力学参数的基础上,得到了n级固化动力学模型.  
        关键词：二胺基二硅氧烷;合成;环氧树脂;固化动力学   
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        发布时间：2021-03-19
      • 庄志良,吴伟兵,祝黎,朱文远,戴红旗
        2015(10): 1151-1157. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15030
        摘要： 使用电子转移再生引发剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)在滤纸表面接枝聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯(PDMAEMA),成功制备了具有pH响应性能的新型纤维素纸基材料.分别在苯甲醚和甲醇中进行该接枝聚合反应,发现在甲醇中接枝效率更高.通过游离引发剂生成的均聚物研究了滤纸表面聚合物侧链的分子量及分子量分布.均聚物的GPC曲线表明聚合物分子量随反应时间增加而增加,分子量分布为1.4~1.6.通过FTIR、SEM及接枝率的测量对改性滤纸进行表征,结果表明PDMAEMA在滤纸表面的接枝聚合具有可控性,通过控制反应时间可控制聚合物在滤纸表面的接枝量.在不同pH条件下对改性滤纸进行静态水接触角的测量,发现其疏水性随pH升高而增大,体现出该纸基材料的pH响应特性.  
        关键词：聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯;ARGET ATRP;pH响应;纤维素纸基材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 陈生辉,孙霜青,Steven R Gwaltney,李春玲,王秀民,胡松青
        2015(10): 1158-1164. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15053
        摘要： 利用分子动力学模拟方法, 以双酚A型环氧树脂(DGEBA)和异佛尔酮二胺(IPD)分子为研究对象, 对环氧树脂单体体系与碳纳米纤维表面之间的相互作用进行了分析. 研究结果表明,环氧树脂单体分子受到碳纳米纤维的吸引作用, 能够在碳纳米纤维表面形成了浓度较高的界面相, 且在界面相内IPD分子浓度高于其体相浓度, 而DGEBA分子浓度低于其体相浓度; 界面相内, DGEBA的分子结构更加伸展, 而IPD分子结构未发生明显变化; 碳纳米纤维表面能够抑制界面相内单体分子的运动, 其中在垂直于表面方向上的抑制作用最强. 通过分析单体分子的结合能密度可知, 碳纳米纤维与IPD分子的结合强度大于其与DGEBA分子的结合强度, 这与前面的结果相吻合.  
        关键词：分子动力学模拟;环氧树脂;碳纳米纤维;界面相;相互作用   
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        发布时间：2021-03-19
      • 强培荣,张赛,高峻,吴良,雷景新
        2015(10): 1165-1174. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15058
        摘要： 合成了3种新型螺噁嗪类化合物(SP1~SP3),其分子结构中分别带有不同碳链长度的同类型取代基(CH2)nBr;利用其活性基团C-Br与部分水解的聚甲基丙烯酸甲酯(hPMMA)反应制备了含SP1~SP3官能基的PMMA光致变色功能高分子材料(SP1~SP3-hPMMA).采用1H-NMR和IR对SP1~SP3结构进行了表征.研究了SP1~SP3及SP1~SP3-hPMMA的光致变色性能及其影响因素;研究了酸的加入和PMMA的水解率对SP1~SP3-hPMMA光致变色性能及热稳定性的影响.研究结果表明,与SP1、SP2比较,含最长碳链的SP3表现出优良的光敏感性和热稳定性;SP1~SP3-hPMMA的热稳定性均明显高于相应的SP1~SP3;盐酸的加入有利于提高SP-hPMMA的热稳定性;以水解率为9%的PMMA制备的SP3-9%hPMMA具有优异的光致变色性能和热稳定性.  
        关键词：螺噁嗪;光致变色化合物;热稳定性;PMMA   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郭慧龙,蔡紫薇,孙露敏,蒋世春
        2015(10): 1175-1179. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15060
        摘要： 利用拉伸热台对尼龙6在不同温度下的拉伸性能进行了测试和分析.随着拉伸温度的升高,尼龙6样品的屈服强度和杨氏模量逐渐下降.采用了一个阿伦尼乌斯模型来描述尼龙6屈服强度与拉伸温度之间的关系,并描述了尼龙6样品黏度、玻璃化温度对屈服强度的影响.通过原位同步辐射广角衍射分析,我们发现未拉伸的尼龙6样品中的相与相的相对比率随温度升高而下降.在拉伸条件下,随着拉伸温度的升高,样品的结晶部分容易产生滑移或晶区的熔融,有序程度下降,因而样品承载外力的能力下降,体现为屈服强度和杨氏模量的下降.  
        关键词：尼龙6;不同温度下的应力-应变曲线;结构转变;原位广角衍射   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郭玲香,宗德超,林保平,杨洪
        2015(10): 1180-1188. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15061
        摘要： 通过离子交换法合成了对氨基苯甲酸铅盐ABA(Pb);以ABA(Pb)和2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺单体、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)为二酐单体,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用共缩聚两步法,先后合成了主链含铅离子的聚酰胺酸PAA(Pb)和聚酰亚胺PI(Pb).采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振(1H-NMR)光谱和元素分析对ABA(Pb)、PAA(Pb)和PI(Pb)进行了结构表征;应用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、力学测试和能谱法对PI(Pb)的结构、热稳定性、力学性能及辐射屏蔽性能进行了测试.结果表明,与纯PI材料和同等铅含量、物理掺杂的PI-Pb(NO3)2样品相比,制备的PI(Pb)材料对 60Co(1.33 MeV)、60Co(1.17MeV) 和137Cs(0.662 MeV) 的射线具有较大的辐射屏蔽率和较小的半值层厚度,其辐射屏蔽性能要明显优于纯PI材料和同等铅含量、物理掺杂的PI-Pb(NO3)2样品.主要原因在于PI(Pb)中铅离子是通过化学键直接键合到聚酰亚胺主链中的,实现了物理掺杂方法不能达到的铅离子均匀分散,使得射线与铅元素发生相互作用的几率增大,从而提高了PI(Pb)对射线的辐射屏蔽效果.PI(Pb)材料不仅具有良好的热稳定性和较好的力学性能,而且对射线的辐射屏蔽性能优良,有望成为一种具有良好应用前景的轻质射线辐射屏蔽材料.  
        关键词：聚酰亚胺;铅离子;复合材料;射线;辐射屏蔽   
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        发布时间：2021-03-19
      • 孟蕊,郭方,史正海,李杨
        2015(10): 1189-1195. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15062
        摘要： 合成了5种单茂双烷基稀土配合物Cp'Ln(CH2C6H4NMe2-o)2(1: Cp'=C5Me4SiMe3, Ln=Sc;2: Cp'=C9H7, Ln=Sc;3: Cp'=C5H5, Ln=Sc;4: Cp'=C5H5, Ln=Lu;5: Cp'=C5H5, Ln=Y)在助剂[Ph3C]-[B(C6F5)4]的活化下,考察了稀土金属和配体结构对异戊二烯和苯乙烯的均聚合活性和立体选择性的影响规律.结果表明小空间位阻的单茂钪(C5H5)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(3)催化异戊二烯聚合时,聚合活性和顺式立体选择性较优;催化苯乙烯聚合时获得无规聚苯乙烯.因此选用单茂钪催化剂 3 /[Ph3C]B(C6F5)4],考察了其催化异戊二烯/苯乙烯共聚合的性能,高活性地获得了组成和分子量可控、分子量窄分布的异戊二烯/苯乙烯多嵌段共聚物.通过1H-NMR,13C-NMR,GPC以及DSC对共聚物进行分析表征,结果表明,通过调控苯乙烯与异戊二烯的加料比例,共聚物中苯乙烯摩尔含量可以在1%~75%间调控,聚苯乙烯嵌段为无规聚苯乙烯;共聚物中聚异戊二烯顺-1,4选择性均大于91%;通过调控单体与催化剂的比例,共聚物分子量(Mn)可以在3.5104~8.3104间调控,分子量分布保持窄分布(Mw/Mn=1.71~1.94).  
        关键词：钪;异戊二烯;苯乙烯;共聚   
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        发布时间：2021-03-19
      • 侯甲子,张万喜,李莉莉
        2015(10): 1196-1200. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15069
        摘要： 采用布朗动力学方法,通过模拟不同温度和流速下,不同链长的单链高分子穿过纳米孔洞的动力学行为,证实了临界流速的存在,并验证了理论预测的结果,即临界流量随体系温度线性增大,且与链长无关.还对高分子链过孔输运时间以及输运过程中链构象的变化进行了研究.模拟结果为明晰在剪切流场中高分子穿过纳米孔洞的动力学行为提供了有益参考.  
        关键词：高分子输运;临界流量;输运时间;布朗动力学   
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        发布时间：2021-03-19
      • 冯茹森,陈俊华,郭拥军,周洋,蒲迪,唐昊
        2015(10): 1201-1207. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15065
        摘要： 通过自由基聚合合成了丙烯酰胺(AM)/丙烯酸钠(NaAA)/十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(C16-DMAAC)的共聚物AP,丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)/C16DMAAC的共聚物DP,并通过红外光谱与1H-NMR对聚合物的结构进行了表征.同时,在10000 mg/L的NaCl溶液中,将聚合物AP和DP混合后得到复合溶液,通过黏度、流变及荧光测试探究了2种带相反电荷聚合物之间的协同效应及机理.表观黏度测试表明,当AP与DP的质量比为7 ∶3时,复合溶液的表观黏度远高于AP和DP溶液的表观黏度,说明聚合物之间产生了显著的协同效应.当pH=6~8时,聚合物AP和DP溶液之间的协同效应较强.当聚合物浓度为2000 mg/L,NaCl浓度为15000 mg/L时,AP和DP的表观黏度分别为19.9、4.2 mPa s,而复合溶液的表观黏度高达370.2 mPa s,表现出较强的抗盐性能.对比复合溶液与单一聚合物溶液的平台区模量(G0)和特征松弛时间(TR),发现复合溶液缔合点的密度和强度都高于单一聚合物溶液;对比复合溶液及单一聚合物溶液的I3/I1和Ie/Im值,发现复合溶液疏水微区数量高于单一聚合物溶液.  
        关键词：协同效应;表观黏度;抗盐性;缔合点密度;缔合点强度;疏水微区   
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        发布时间：2021-03-19
      • 徐磊,程晓敏
        2015(10): 1208-1215. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15068
        摘要： 在离子液体体系中通过开环聚合制备了用于药物缓释膜的乙基纤维素含量可控的乙基纤维素接枝聚己内酯共聚物(EC-g-PCL),并由1H-NMR谱图计算得到共聚物中[-CL]/[EC]葡萄糖单元的最大摩尔比为7 ∶1.AFM测试结果表明共聚物的表面随着PCL含量的增加而变得更加粗糙.EC-g-PCL共聚物中PCL链段可以结晶,且随着PCL含量的降低,结晶度逐步减小.偏光显微镜照片显示共聚物中PCL含量低于20%时,无法观测到清晰的PCL球晶结构,而高于这个含量的共聚物则可生成环带球晶.所有共聚物薄膜在PBS溶液中降解30天的失重量均大于纯PCL,且随着EC含量的增加失重量从2.51% 增加到8.31%.EC链的引入促进了PCL的降解.通过对负载药物双氯酚酸的共聚物薄膜的释药行为研究发现,其药物突释量和最大累计释放量均高于纯PCL的,释药动力学满足Ritger-Pappas方程:lnQ=0.3846lnt-1.8538,药物释放机制为Fickian扩散型,而PCL膜为non-Fickian扩散,即扩散与骨架溶蚀机制相结合.  
        关键词：接枝共聚物;结晶;降解;药物释放   
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        发布时间：2021-03-19
      • 叶维娟,吕维扬,梅清青,傅华康,杜淼,郑强
        2015(10): 1216-1222. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15073
        摘要： 聚乙烯醇(PVA)水溶液的流变行为不同于一般高分子溶液,与其体系内分子间氢键相互作用密切相关.流变测试结果表明,其稳态流变曲线可分为4个区域,即第一平台区、第一剪切变稀区、第二平台区和第二剪切变稀区.结合理论分析确定第一平台区及第一剪切变稀区与分子间氢键形成的网络结构有关,而第二剪切变稀区与PVA大分子链的解交叠有关.此外,醇解度、剪切历史、静置时间等因素均可改变PVA分子间氢键相互作用,进而影响其流变行为.  
        关键词：聚乙烯醇;稳态流变行为;氢键   
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        发布时间：2021-03-19
      • 陈平,符文鑫
        2015(10): 1223-1230. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15071
        摘要： 以单甲氧基聚乙二醇伯胺(mPEG-NH2)作为大分子引发剂,引发-炔丙基-L-谷氨酸-N-羧基-环内酸酐(NCA)开环聚合的方法,合成了侧链上含有炔基的聚乙二醇-b-聚(-炔丙基-L-谷氨酸)两嵌段共聚物(PEG-b-PPLG).进一步通过巯基-炔基加成的点击化学方法,对两嵌段共聚物中聚氨基酸PPLG嵌段分别修饰了普通疏水性的饱和烷烃、具有超疏水性质的全氟代烷烃,并利用红外光谱、圆二色光谱、动态光散射和透射电子显微镜等技术,对合成的两嵌段共聚物在水溶液及有机溶剂四氢呋喃(THF)中的自组装性质进行了研究.研究发现两嵌段共聚物修饰前后,聚氨基酸嵌段在水和THF中都能保持一定的-螺旋的构象,并进一步自组装形成以-螺旋的聚氨基酸嵌段为内核、PEG嵌段为外壳的纳米聚集结构.  
        关键词：聚氨基酸;开环聚合;点击化学;自组装   
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        发布时间：2021-03-19

        研究简报

      • 陈巧悦,丁明明,黄以能,贾玉玺,石彤非
        2015(10): 1231-1234. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15110
        摘要： 利用COMSOL Multiphysics V4.4多物理场耦合分析软件,构建了微孔聚氨酯弹性体的二维计算模型.不仅计算了控制孔数不变改变孔径引起的孔密度的变化对应力的影响,而且还计算了控制孔径不变改变孔数引起的孔密度的变化对应力的影响.模拟结果发现孔密度是影响材料力学性能的重要因素,即当孔密度小于0.4时,应力随孔密度成线性增大,而当孔密度大于0.5时,应力随孔密度成非线性增大,泡孔的增韧作用显著.不仅如此,还发现减小泡孔孔径的波动范围有利于材料力学性能的稳定.  
        关键词：微孔聚氨酯弹性体;力学性能;有限元模拟   
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