最新刊期
      2016 年 第 卷 3 期

        综述

      • 王健,卢宇源,徐玉赐,阮永金,李良一,安立佳
        2016(3): 271-287. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15340
        摘要： 聚合物共混体系(又称聚合物合金)兼具其相应组分的均聚物和共聚物的多种特征,甚至具有新的理想性能,从而成为了一种具有极高经济价值的新材料.该材料的研发极大地丰富了高分子物理学、高分子化学和材料学的研究内容,拓宽了聚合物材料在现代工业中的应用,同时把聚合物材料研究推向了交叉科学的前沿.均聚物/嵌段共聚物/均聚物体系作为经典的三元聚合物共混体系,对其进行深入地研究,不仅可以促进人们对高分子科学中重要问题的理解,而且可为新型嵌段共聚物增容剂的改良和设计提供理论依据.近年来,有关聚合物共混体系的实验、理论和计算机模拟工作很多,并且取得了较大的进展,但是相关综述较少.本文以均聚物/嵌段共聚物/均聚物体系为例,综述该领域的基本概念和发展历史,并着重介绍两嵌段共聚物增容剂对该三元共混体 系相行为和界面性质的影响.此外,还介绍了这一领域的关键科学问题、发展前景和研究方向.  
        关键词：嵌段共聚物;增容剂;聚合物共混体系;相行为;界面张力   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 牛少敏,何卫东,贺晨,李鹏云
        2016(3): 288-292. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15198
        摘要： 通过原子转移自由基聚合,制备出低分子量、窄分布、端炔基的线形聚(N-异丙基丙烯酰胺)(alkynyl-PNIPAM),利用高灵敏示差扫描微量热技术,在升降温循环过程中确定端炔基对alkynyl-PNIPAM相转变行为的影响.结果显示,随循环次数增加,升温热容曲线明显变宽,降温热容曲线由双峰逐渐变为单峰;升温和降温的相转变温度有逐渐降低的趋势,但焓变的变化很小.聚合物的低的分子量使端基效应不可忽视,alkynyl-PNIPAM的端炔基可诱导分子链聚集,形成小的端基聚集体,由于这些聚集体中链内和链间氢键作用,链构象调整变得困难,导致PNIPAM链在升温时更易塌缩、降温时更难解离.  
        关键词：聚(N-异丙基丙烯酰胺);相转变;示差扫描量热;分子量;端炔基   
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        发布时间：2021-03-19
      • 周勤灼,曹哲,介素云,李伯耿
        2016(3): 293-299. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15199
        摘要： 以工业顺丁胶原液为起始原料,先经氧化裂解反应制得醛基封端的聚丁二烯液体橡胶,再经还原反应制得了端羟基聚丁二烯液体橡胶.结果表明,反应过程中顺丁胶的微观结构未发生异构化,所得的端羟基聚丁二烯液体橡胶的顺式含量高(cis-1,4 95%);分子量通过控制氧化裂解反应物与丁二烯结构单元的化学计量比,在2200~7000间可调(1H-NMR法);分子量分布指数维持在1.5~2.1范围;官能度(fn)在2.0左右.与阴离子聚合型丁羟胶和自由基聚合型丁羟胶相比,氧化裂解法制备的丁羟胶微观结构更规整,顺式含量更高,能够保持极低的玻璃化转变温度.此外,以工业顺丁胶原液为原料,既省去了顺丁块胶生产的水析凝聚、干燥压块等过程,又免去了胶块剪切破碎、溶胀溶解等过程,大幅度减少了能量消耗,且反应条件温和、可控、高效、经济,具有良好的工业化前景.  
        关键词：端羟基聚丁二烯;高顺式;氧化裂解;还原;顺丁胶原液   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张浩,胡晓婷,杨宁,陈莉
        2016(3): 300-306. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15201
        摘要： 以Ⅰ型胶原和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为主要原料,将Ⅰ型胶原引入到PNIPAAm交联网络中,制得一种具有温度响应性的半互穿水凝胶.通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对PNIPAAm/CollagenⅠ半互穿水凝胶进行成分和结构的表征;通过溶胀测试和示差扫描量热法(DSC)研究了半互穿水凝胶的温敏特性,并对其表面亲疏水性进行分析;在水凝胶表面培养L929细胞,研究其增殖脱附行为.结果表明,PNIPAAm/CollagenⅠ半互穿水凝胶具有良好的温度响应性和生物相容性,与PNIPAAm水凝胶相比,PNIPAAm/CollagenⅠ半互穿水凝胶表面更有利于L929细胞的黏附增殖.将温度降至临界温度(LCST,32 ℃)以下,细胞从凝胶表面自发脱附.细胞染色表明,与胰蛋白酶消化相比,降温脱附的细胞损伤少,活性更高,表明PNIPAAm水凝胶中引入胶原后,生物相容性得到改善.  
        关键词：胶原;PNIPAAm;半互穿水凝胶;细胞行为;温敏性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 许文静,张文生,李焱,张社利
        2016(3): 307-314. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15194
        摘要： 以木质素磺酸钙(LS-Ca)、丙烯酸(AA)为原料,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂制备了木质素磺酸钙改性丙烯酸复合吸附树脂(LSAA). 采用红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析、比表面分析和吸附实验对LSAA树脂的性能进行表征. 结果显示,LSAA树脂的初始分解温度为291.2 ℃,具有良好的热稳定性;表面粗糙,介孔丰富,树脂表面有较丰富的羟基等活性基团. LSAA对甲基橙的吸附过程受pH值的影响,298 K,pH=3时,24 h吸附量为188.33 mg/g;Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合甲基橙在LSAA树脂上的吸附等温线,吸附动力学过程符合准二级动力学方程,吸附为以物理吸附为主的放热过程. Kannan-Sundaram模型拟合说明,LSAA的吸附过程分为吸附剂表面吸附、孔道缓慢扩散及小孔缓慢扩散3个阶段,直线都不经过原点,内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤.  
        关键词：木质素磺酸钙;吸附;丙烯酸树脂;甲基橙;改性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 陆佳俊,白绘宇,王玮,刘静,马丕明,东为富,刘晓亚
        2016(3): 315-323. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15206
        摘要： 采用熔融共混法制备了聚偏氟乙烯/乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PVDF/PTW)共混物,利用流变仪考察了PVDF/PTW共混物的相互作用及两者的相容性.观察共混物在200 ℃下的流变曲线,发现在低频区,共混物中PTW含量越大,共混物的流变曲线越偏离经典流变理论,这个结果与cole-cole图相一致.通过时温叠加原理(时温等效主曲线、Han曲线和vGP曲线)系统研究了不同组成的PVDF/PTW共混体系在均相区和相分离区的黏弹行为.结果表明,在均相区,不同温度下,共混体系的动态模量利用时温叠加原理,通过水平位移就可以很好地叠加在一起,无论是储能模量还是损耗模量,在低频末端均近似地符合经典低频末端标度关系;在相分离区,动态模量偏离了经典的低频末端标度关系,其中储能模量的偏离尤为明显,从而导致了时温叠加原理的失效, 相应的Han图、vGP图也表现出不同于均相体系的特征,这些特征的响应可以用来表征共混体系的相容性,表明在研究的一系列配比(PVDF/PTW 100/0、90/10、70/30、50/50、30/70、10/90、0/100, W/W)中,当PVDF/PTW=90/10(W/W)时,两者的相容性较好.SEM也证实了这个结论.  
        关键词：PVDF;PTW;共混物;相容性;流变   
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        发布时间：2021-03-19
      • 吕玉霞,张金明,王飞俊,邵自强,张军
        2016(3): 324-329. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15207
        摘要： 研究了离子液体中均相反应制备纤维素乙酸酯(CAHomo)与非均相反应制备纤维素乙酸酯(CAHete)的化学结构,进而比较了化学结构差别对纤维素乙酸酯性能的影响.均相与非均相法制备的CA化学结构存在显著差异,CAHomo相比CAHete具有更好的均匀性,且CAHomo和CAHete的取代基分布不同,CAHomo的乙酰基取代顺序为C-6 C-3 C-2,CAHete的乙酰基取代顺序为C-3 C-2 C-6.同时对CAHomo和CAHete的结晶行为、溶解性和热性能进行研究,结果表明,不同化学结构对CA的这些宏观性能影响较小,CAHomo和CAHete均为无定型结构,可溶解于极性有机溶剂中,玻璃化转变温度和热稳定性相近.因此,通过离子液体均相制备的CA与现有非均相法制备的CA具有相似的物理性能,但均相法制备的CA结构均匀性更好.  
        关键词：纤维素乙酸酯;结构表征;乙酰基分布;结构与性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 杨宏军,柏涛,刘荣兴,薛小强,黄文艳,蒋必彪
        2016(3): 330-336. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15210
        摘要： 以氢化钾与苯甲醇的羟基反应形成氧阴离子,引发-己内酯(-CL)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的共聚反应,一步法制备带悬垂双键和端羟基的可降解支化聚合物.并将制备的聚合物与甲苯二异氰酸酯反应得到可降解聚氨酯薄膜.通过核磁(1H-NMR、13C-NMR)、三检测体积排阻色谱仪(TD-SEC)、示差扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)和扫描电镜(SEM)对聚合物的结构和性能进行测试和表征.结果表明,氧阴离子能成功引发-CL和GMA的共聚反应,得到含大量悬垂双键的可降解支化共聚物.增加GMA的用量,共聚物的支化度从0.06增加到0.14,重均分子量从6.70103 增加到1.19105,结晶度从47.6%降至非晶态.核磁结果表明共聚物中最多含有67%的悬垂双键.SEM结果表明通过15天的酶促降解,由该支化聚合物制备的聚氨酯薄膜表面变得非常粗糙,发生明显降解.  
        关键词：支化聚合物;悬垂双键;甲基丙烯酸缩水甘油酯;-己内酯   
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      • 杨秀,尹健,韩雪,鲁从华
        2016(3): 337-344. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15214
        摘要： 首先制备了不同粒径的未交联的单分散聚苯乙烯(PS)微球;而后通过离子溅射技术在PS微球表面沉积了一层均匀光滑的铂(Pt)壳层,得到了PS-Pt核壳结构的复合微球;最后借用溶剂溶胀法诱导微球表面起皱的发生,从而制备了表面带有皱纹微结构形貌的PS微球.系统考察了微球表面Pt层厚度(t)、微球粒径(D)、溶剂组成(即溶胀度)等因素对球面起皱和皱纹形貌的影响,获得了球面皱纹周期与Pt层厚度的指数关系;结合理论分析了其起皱行为,实验结果与理论分析相吻合.此外,将表面起皱与表面等离子体刻蚀技术相结合,实现了表面带有纳米点状凸起与皱纹复合微结构形貌的PS微球的可控制备.  
        关键词：聚苯乙烯;复合结构微球;球面起皱   
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        发布时间：2021-03-19
      • 焦鑫,赵迪,张姚,吴倩,石小迪,鲁希华,邱高
        2016(3): 345-351. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15215
        摘要： 采用界面自由基聚合的方法,制备了以聚二甲基丙烯酸乙二醇酯(PEGDMA)为壁材,薄荷素油(DPO)与石蜡或者三辛癸酸甘油酯(GTCC)的混合物为芯材的微胶囊. 微胶囊壁材是二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)单体通过界面自由基聚合形成的高聚物PEGDMA. 提出了该界面自由基聚合形成PEGDMA的机理过程. 利用光学显微镜和扫描电镜探究了乳化剂类型、芯材组成和固化温度对微胶囊形貌的影响. 用傅里叶红外光谱对微胶囊的化学结构进行了表征. 利用紫外分光光度计测出了未被微胶囊包埋的芯材占总芯材的百分比(free oil). 并用热重分析仪分析了微胶囊的热稳定性能,讨论了固化时间对微胶囊热性能的影响. 结果表明,采用阿拉伯树胶为乳化剂,芯材组成为质量比MDPO/MGTCC=1:1,在60 ℃下固化1 h,制备出的微胶囊为饱满的球形状,表面光滑. 同时测得该体系中芯材的free oil为26.5 wt%. PEGDMA微胶囊在60 ℃固化温度下反应3 h,具有很好热稳定性,且固化温度升高能提高微胶囊的热稳定性. 所制备的微胶囊无毒,在个人护理品和医药领域具有广泛的应用前景.  
        关键词：界面自由基聚合;二甲基丙烯酸乙二醇酯;聚二甲基丙烯酸乙二醇酯;微胶囊   
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      • 刘翠仙,余雅国,常云珍,周雯,袁伟,韩高义
        2016(3): 352-359. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15196
        摘要： 以苯胺硫酸溶液为沉积液,导电玻璃(FTO)为基底材料,在 -0.2~1.2 V 范围内先电位扫描一圈生成聚苯胺(PANI)晶种,然后在 -0.2~0.8 V 范围内用循环伏安法电沉积导电PANI材料.所得样品用红外光谱和扫描电子显微镜进行结构表征;以最佳循环伏安电沉积条件制备的PANI/FTO为活性电极, 以H2SO4/聚乙烯醇(H2SO4/PVA)为凝胶电解质组装了电化学电容器,通过循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗法研究了组装电化学电容器的电化学性能.研究结果表明, 以H2SO4/PVA凝胶电解质,沉积于导电玻璃表面的PANI活性电极材料的面比电容可达 172.7 mF/cm2,并且在 2000 次充放电以后,比电容值仍可保留初始值的 92.8%.以分区沉积有PANI的导电玻璃可组装制备通过变色显示充放电过程的电化学电容器,在充电时, 其颜色逐渐从浅绿色向深绿色转变,放电时,颜色逐渐从深绿色向浅绿色转变.  
        关键词：超级电容器;聚苯胺;电致变色   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郭婷,钟文楷,邹建华,应磊,杨伟,彭俊彪
        2016(3): 360-367. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15208
        摘要： 设计了一系列新型芴-咔唑电磷光共轭聚合物.通过共价键将双(2-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)吡啶-N,C2')合铱(III)(IrFpy)接枝到3,6-二溴咔唑的N-烷基侧链,采用Suzuki缩聚反应合成了铱配合物(IrFpy)含量分别为0.25 mol%, 0.5 mol%和1 mol%的聚合物PF-IrFpy.当引入的配合物IrFpy含量为1 mol%时,得到的共轭聚合物发射色坐标为(0.44, 0.56)的黄光. 随着接枝的铱配合物IrFpy在共轭聚合物中含量降低,作为主体的聚(9,9-二辛基芴)蓝光发射不能被完全淬灭,得到共聚物同时发射主体蓝光及客体铱配合物黄光的单分子白光共轭聚合物. 共聚物发光器件结构为ITO/PEDOT: PSS (50 nm)/polymer +PBD (30 wt%) (80 nm)/Ba (4 nm)/Al (150 nm)［氧化铟锡/苯磺酸掺杂聚乙烯基二氧噻吩/聚合物+(2,4-二苯-5-4-叔丁基苯-1,3,4-噁二唑)(w=30%)/钡/铝］,基于共聚物PF-IrFpy025的器件流明效率为3.97 cd/A,色坐标为(0.34, 0.34),非常接近于标准白光发射的色坐标(0.33, 0.33).为了研究采用共聚物PF-IrFpy025和PF-IrFpy05制备的白光器件的光谱稳定性,测试了外加电压在8~13 V范围内的EL光谱,当外加电压从8 V升高到13 V时,两个EL器件都表现出了良好的EL光谱稳定性. 研究结果表明,在共轭聚合物侧链上引入螯合金属铱配合物单元是实现高效、稳定的白光电致磷光器件的有效方法之一.  
        关键词：聚合物发光二极管;白光发射;铱配合物;侧链   
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      • 张鸿鑫,鲁路,李立华,焦延鹏,周长忍
        2016(3): 368-374. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15211
        摘要： 利用高碘酸钠氧化海藻酸得到带有醛基的海藻酸,利用水合肼与聚乙二醇反应得到末端为酰肼基的聚乙二醇,以二者为原料利用醛基与酰肼基反应形成酰腙键的动态化学反应,赋予天然生物大分子水凝胶优良的自愈性和pH响应性.通过红外光谱、核磁共振光谱、动态黏弹谱、电子万能试验机等表征了材料的结构、水凝胶的自愈合能力以及pH响应性.结果表明,该水凝胶具有良好的力学性能和自愈合能力,能够在不加热和不添加催化剂的情况下,在温和的生理环境下自发实现切口愈合.同时水凝胶具有pH响应性,在碱性环境中成凝胶,在酸性环境中则转变为溶液状态,并且这种凝胶溶液转变可重复多次.这些优异的性能,加上简单的制备方法、良好的生物相容性将为这类材料在生物医用领域的应用提供坚实的基础.  
        关键词：海藻酸;水凝胶;自愈合;酰腙键   
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        发布时间：2021-03-19
      • 孙鹏飞,邓卫星,范曲立,黄维
        2016(3): 375-381. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15255
        摘要： 首先合成了单取代的环糊精ATRP引发剂(-CD-Br),利用核磁、质谱等对其进行了表征,并通过ATRP聚合制备了端基为-环糊精的水溶性聚合物聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(-CD-PDMAEMA).聚合物-CD-PDMAEMA 可以通过环糊精与金刚烷之间的主客体包结络合作用与端基为金刚烷的聚芴(PF-ADA)形成水溶性的聚芴纳米粒子.重点探讨了-CD-PDMAEMA 与PF-ADA的质量比和不同的组装方法对纳米粒子尺寸及分布的影响,研究表明质量比为4 :1时通过向2种聚合物的THF混合溶液中缓慢加水的方法可得到流体力学半径(Rh)为80 nm、PDI为0.11的纳米粒子.最后利用透射电子显微镜和原子力显微镜对纳米粒子的形貌进行了表征,进一步依照纳米粒子的Rh随温度升高的实验可以证实纳米粒子具有明显的核壳结构,其中刚性的聚芴为核半径约为50 nm,水溶性的PDMAEMA聚合物为壳.  
        关键词：-环糊精;聚芴;水溶性共轭聚合物纳米粒子;主客体包结络合作用   
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        发布时间：2021-03-19
      • 蔡利海,张诚,郭宝华,徐军,黄忠耀
        2016(3): 382-390. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15274
        摘要： 尼龙 1010 样品在初始应变为 1%、2.8%和 5.1%的条件下,在不同的恒温环境中分别进行不少于 10 h 的应力松弛实验,得到 20~80 ℃ 范围的应力松弛曲线.研究了不同应力、温度下的应力松弛速率、松弛过程的残余应力、活化体积以及相关参数的数学关系.结果表明,尼龙样品在松弛过程中存在一定的形变残余应力,体系存在恒定的长时模量.不同初始应变的尼龙样品松弛过程表现出相似的规律,当松弛速率 -d(/0)/dlnt 达到最大值后,在一段时间内聚合物内部活化单元发生松弛, -d/dt 与作用于样品的有效应力 * 为指数关系.随着松弛过程的进行,应力减小到一定程度后,活化体积V逐渐增加,此时独立的活化单元运动受到限制,聚合物内部依靠多个活化单元的协同运动将内应力逐渐松弛,应力辅助功V*为常数,-d/dt与* 满足幂律关系,幂指数为*V/(kT).  
        关键词：尼龙 1010;应力松弛;活化体积;残余应力;松弛速率   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李世彦,朱晓丽,孔祥正,姜绪宝
        2016(3): 391-398. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15301
        摘要： 以甲苯二异氰酸酯和乙二胺为单体,通过沉淀聚合一步到位制备了富含胺基的聚脲多孔材料.探讨了反应时间、溶剂种类及混合溶剂配比对聚脲多孔材料性能的影响. 通过BET和压汞法对聚脲多孔材料的孔结构进行了表征,用扫描电子显微镜表征了材料的形貌,用X-射线衍射仪测试了材料的结晶性能. 结果表明,聚合反应进行48 h后多孔材料的胺基含量不再变化,所得聚脲为典型多孔材料且部分结晶. 与丙酮相比,以乙腈作反应介质制备的聚脲的比表面积和孔体积较大,孔径分布较宽. 以乙腈和丙酮混合溶剂作反应介质,通过改变混合溶剂的配比可以改变材料的孔结构.  
        关键词：甲苯二异氰酸酯;乙二胺;沉淀聚合;聚脲多孔材料   
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        发布时间：2021-03-19
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