最新刊期
      2016 年 第 卷 5 期

        综述

      • 刘宏治,陈宇飞,耿璧垚,茹静,杜春贵,金春德,韩景泉
        2016(5): 545-559. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15328
        摘要： 近年来,开发绿色、可回收的高效吸油材料吸引了国内外学者的广泛关注.纤维素基气凝胶兼具多孔气凝胶型材料比表面积大、孔隙率高的特点以及纤维素材料天然、可再生的优势,对其进行表面疏水化处理后,是一种极具发展潜力的环保型吸油材料.本文分别系统综述了再生纤维素基气凝胶型、天然纤维素基气凝胶型及细菌纤维素基气凝胶型吸油材料的研究进展,并对它们的制备方法和吸油性能进行了归纳总结,最后讨论了当前纤维素基气凝胶型吸油材料研究中存在的问题和今后的研究方向.  
        关键词：再生纤维素;纳米纤维素;气凝胶;疏水化改性;吸油材料   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 马海珠,王一帆,凌菲
        2016(5): 560-567. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15254
        摘要： 聚甲基乙烯酮(PMVK)、聚叔丁乙烯酮(PTBVK)、聚衣康酸酯(PI)、1,2-聚丁二烯(1,2-PBD)带有结构、成分各异的大侧基,是可以比较侧基对分子链无扰尺寸和极性影响的典型乙烯基聚合物.基于构象构型统计方法,通过建立不同的结构模型下统一的计算公式,计算得到无规PMVK、PI、PTBVK和1,2-PBD链均方回转半径特征比稳定值依次为3.09、2.96、1.72和1.11,无规PI、PMVK和PTBVK电偶极矩特征比分别为1.57、0.79和0.45.从特性黏数、特征比及温度系数,特征比的能量微分值比较,PMVK的各物理量随构型和链长的规律具有更丰富的变化,PI和PTBVK均方回转半径与均方电偶极矩规律相关曲线差异相对较大,如PTBVK能量微分值差异可达到20.1210-2mol/J. PI和1,2-PBD侧基的结构虽然不同,但由于物理机理的一致性,其特征量均比较稳定.因此,针对聚合物侧基差异建立计算模型的比较研究是十分必要的.  
        关键词：聚甲基乙烯酮;聚叔丁乙烯酮;聚衣康酸酯;特征比;温度系数;特性黏数   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郜珺珩,许韵华,唐清泉,萧丽芬,张科,朱雯
        2016(5): 568-576. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15257
        摘要： 通过grafting-onto方法合成高侧链接枝密度的环形侧链聚合物刷并进行结构表征.先通过开环易位聚合(ROMP)制备带有炔基侧基的线形聚降冰片烯衍生物主链(l-PND),通过原子转移自由基聚合(ATRP)和铜催化的叠氮-炔环加成(CuAAC)反应制备带有一个叠氮基的环形聚丙烯酸叔丁酯侧链(c-PtBA),再利用CuAAC反应将环形侧链高密度地接入主链,得到环形侧链聚合物刷.通过核磁氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和红外光谱(IR)对聚合物主/侧链及聚合物刷的结构和组成进行了表征.该聚合物刷主链聚合度为400,高接枝密度的环形侧链使主链构象伸展.聚合物刷在原子力显微镜(AFM)下呈单分子蠕虫形貌(柱状形貌),分子长度为200 nm,直径为30 nm.  
        关键词：可控聚合;铜催化的叠氮-炔环加成反应;环形聚合物;柱状聚合物刷   
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        发布时间：2021-03-19
      • 严小波,张虚略,袁祖凤,耿慧,毕慧平,胡朝霞,陈守文
        2016(5): 577-583. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15252
        摘要： 在含氟聚芳醚侧链引入磺化萘酚基团,制备了一类侧链磺化型含氟聚芳醚(sSPFAE),采用溶液浇铸法制膜并对膜进行了表征和分析.制备的膜材料离子交换容量达到1.42~2.03 mmol/g,均透明柔韧,杨氏模量高于1.0 GPa,拉伸应变达到66%~105%.吸水性及膨胀性测试结果表明该系列膜具有较低的吸水率和良好的尺寸稳定性,在测试温度范围内(30~90℃)吸水率为21%~51%,尺寸变化率低于7%.sSPFAE膜具有良好的热稳定性及氧化稳定性,TGA测试中320~360℃时的重量损失低于5%,在Fenton溶液中80℃处理1 h后的失重率小于2%.同时,该系列膜表现出较高的电导率水平,如SPFAE-0.8膜(IEC=2.03 mmol/g)在80℃时电导率达到217 mS/cm.  
        关键词：燃料电池;质子交换膜;磺化聚芳醚;含氟聚合物;侧链磺化   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王薇,张杰,张宇峰
        2016(5): 584-590. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15259
        摘要： 以羟基多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为添加剂,采用非溶剂致相转化法制备MWCNTs-OH修饰聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜.先将MWCNTs-OH加入溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中超声处理以加强其分散性,力求制得均一铸膜液.通过水通量、截留率、红外光谱,XRD及力学性能测试表征膜性能,并用SEM观察其形貌.重点考察MWCNTs-OH对中空纤维膜通量、截留和力学性能的影响.结果表明,当MWCNTs-OH质量分数从0增加到0.09 wt%时,修饰膜的水通量由376.40 L/m2h增加到510.90 L/m2h,而对BSA截留率保持稳定(95%以上);膜的拉伸强度由1.68 MPa提高到2.42 MPa,断裂伸长率由44.18%提高到76.93%.SEM和TEM研究表明,MWCNTs-OH添加量较少时,在膜中可均匀分散,添加量大时则容易团聚.XRD和IR图谱分析表明MWCNTs-OH参与聚合物结晶过程而未改变聚合物晶型.  
        关键词：聚偏氟乙烯;羟基多壁碳纳米管(MWCNTs-OH);中空纤维;超滤膜   
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        发布时间：2021-03-19
      • 俞娟,刘少峰,刘玉鹏,王春鹏,王基夫,储富祥
        2016(5): 591-598. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15265
        摘要： 通过均相原子转移自由基聚合法(ATRP)将生物质基疏水性松香单体(脱氢枞酸(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯, MAEDA)接枝到纤维素骨架上合成了全生物质基两亲性的纤维素-g-聚脱氢枞酸接枝共聚物(cellulose-g-PMAEDA).ATRP反应过程动力学研究表明cellulose-g-PMAEDA接枝共聚物的合成过程是活性可控的;傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶色谱(GPC)和X射线衍射(XRD)结果证实了cellulose-g-PMAEDA接枝共聚物的成功合成;由于聚脱氢枞酸侧链的引入,cellulose-g-PMAEDA接枝共聚物的热稳定性,疏水性能明显提高,并且具有紫外吸收性能;动态光散射仪和透射电镜结果表明两亲性cellulose-g-PMAEDA接枝共聚物能够在水溶液中自组装成平均粒径约为200 nm左右的纳米微球,并且该纳米微球具有以纤维素为壳,聚脱氢枞酸酯为核的核壳结构.  
        关键词：纤维素;脱氢枞酸;两亲性;原子转移自由基聚合   
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        发布时间：2021-03-19
      • 曹林玉,杨继萍,宫琛
        2016(5): 599-605. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15263
        摘要： 采用3种合成策略来制备(苯胺齐聚物-b-聚乙二醇)3三臂星型刚柔嵌段共聚物,获得了预期的目标产物.对每一种合成策略中各阶段的产物进行了结构表征,分析讨论了氧化偶联策略A和先臂后核缩合策略B的优点以及存在的问题,最终发展了简单、高效的先核后臂缩合策略C,即从均苯三甲酰氯和氨基/羧基封端苯胺四聚体出发,通过酰基化反应得到单分散的苯胺四聚体星型中间体M03,然后以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,使星型中间体M03与聚乙二醇单甲醚(m-PEG 550)经过脱水缩合反应得到(苯胺四聚体-b-聚乙二醇)3星型刚柔嵌段共聚物,并用红外光谱、质谱、核磁氢谱等进行了表征,表明所获得的产物与预期结构一致.  
        关键词：苯胺齐聚物;聚乙二醇;星型嵌段共聚物;合成与表征   
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        发布时间：2021-03-19
      • 邹文奇,温变英,张扬
        2016(5): 606-613. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15264
        摘要： 以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与双酚A型聚碳酸酯(PC)为基体、氧化铝(Al2O3)作为导热填料,通过熔融共混法制备了PBT/PC/Al2O3导热复合材料,采用亚磷酸三苯酯(TPPi)作为酯交换反应抑制剂调节材料中树脂基体的相态结构,并通过红外光谱分析(FTIR)、激光导热仪、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)及力学性能测试仪等对材料中的酯交换反应、导热性能、相态结构、结晶参数及力学性能进行了表征.实验结果表明,TPPi的加入可有效抑制体系中酯交换反应的发生,使PBT/PC共混物的相态结构改变,进而对填料的分布状态产生影响.当PBT/PC配比为1/1时,向其中加入1 wt%的TPPi可使体系的相态结构趋向于形成双连续相态结构,并有效提升材料的导热系数;在该体系中加入60 wt%的Al2O3后,材料的导热系数达到0.89 W/(mK),相对于未加入TPPi的相同体系提升了13%.  
        关键词：导热系数聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚碳酸酯;酯交换反应;氧化铝   
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        发布时间：2021-03-19
      • 高亚辉,王海霞,王慧,刘伦涛,石海峰
        2016(5): 614-620. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15268
        摘要： 通过亲核取代反应,制备了一系列不同接枝率的十八硫醇(C18H37SH)接枝改性聚氯乙烯(PVC)(记作PVCS18).通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)对PVCS18的结构、相变行为、热稳定性和热能行为进行了研究.结果表明,随十八硫醇钠(C18H37SNa)投料的增加,PVCS18接枝率增加,最高达到50.2%.PVCS18相转变的出现,主要是接枝的十八烷基链段贡献的.随接枝率由8.5%增加到50.2%,相转变温度由61.7℃升高到66.3℃,热焓值由5.3 kJ/mol提高到50.9 kJ/mol,结晶碳原子数从1.4增加到13.8.主侧链间连接键的极性和基团大小明显影响侧链烷基的结晶能力及可结晶碳原子数目.PVCS18的热稳定性较PVC的没有明显热损失行为出现,该材料可在较高的温度下加工使用.  
        关键词：梳状聚合物;侧链烷基;聚氯乙烯;结晶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 冯茹森,郭拥军,张新民,李华兵,杨红梅,嵇薇
        2016(5): 621-627. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15269
        摘要： 在体积百分浓度为50% 1,3-丙二醇、0.2 mol/L NaCl和水溶剂条件下,消除疏水缔合聚合物(HAWSP)溶液中疏水缔合作用,屏蔽溶液中的聚电解质效应,使HAWSP分子在稀溶液中处于单分子分散状态.然后利用膜孔径分离原理,选择不同孔径的微孔滤膜,用微孔滤膜流动实验装置对疏水缔合聚合物进行分级,将不同分子量的聚合物分离开来.用二次方程拟合滤出液质量-过滤时间关系曲线得到各级分聚合物溶液的质量,以分光光度法测定各级分聚合物溶液的浓度,根据质量和浓度计算得到各级分的累积百分含量.结合静态光散射和毛细管法标定了疏水缔合聚合物Mark-Houwink方程[]=0.182M0.586,用于准确测定疏水缔合聚合物各个级分的分子量.选择四参数方程曲线,根据各级分的分子量M和累积百分含量W,得到分子量的分布曲线.与动态光散射分析进行比较的结果表明,两种方法测试结果一致.  
        关键词：疏水缔合聚合物;分子量分布;分子量;四参数方程;微孔滤膜   
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        发布时间：2021-03-19
      • 唐文强,刘绍英,欧阳春,姜伟,王公应
        2016(5): 628-636. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15270
        摘要： 采用溶剂热法和直接混合法合成了3种金属有机骨架材料(Zn-MOFs),研究了其在碳酸乙烯酯(EC)与丁二酸二甲酯(DMSu)耦合反应制聚丁二酸乙二醇酯(PES)和碳酸二甲酯(DMC)反应中的催化性能,并对工艺条件进行了考察.采用X射线粉末衍射法(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅里叶转化红外光谱法(FTIR)和原子发射光谱法(ICP-AES)对Zn-MOFs进行了表征,对聚合物PES进行了FTIR和核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)测试.结果表明,既具有MOF-5结构,又含有较多ZnO的纳米Zn-MOF-L催化活性最好.在Zn-MOF-L催化下,最优反应条件如下:预缩聚反应温度215℃,预缩聚反应时间4 h,缩聚反应温度220℃,缩聚压力小于300 Pa,n(EC)/n(DMSu)=2,催化剂用量为1 wt%.最优反应条件下,DMC的收率可达到65.08%,PES的特性黏数[]可达到0.572 dL/g,数均相对分子质量Mn为2.1104,相对分子质量分布PDI为2.21.  
        关键词：金属有机骨架材料;碳酸乙烯酯;丁二酸二甲酯;碳酸二甲酯;聚丁二酸乙二醇酯   
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        发布时间：2021-03-19
      • 方奇生,陈涛,游秋实,余丹妮,王际平
        2016(5): 637-644. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15277
        摘要： 以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,CuBr/PMDETA为催化体系,通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法,合成了寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯与丙烯酸叔丁酯的嵌段共聚物(PMEO2MA-b-PtBA);通过水解脱去共聚物中丙烯酸叔丁酯嵌段上的叔丁基,使丙烯酸叔丁酯嵌段转化为丙烯酸嵌段,得到寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯与丙烯酸的嵌段共聚物(PMEO2MA-b-PAA).通过溶液透光率和动态光散射(DLS)等方法,表征了合成得到的嵌段共聚物的温敏性能和pH响应性,发现嵌段共聚物在24~30℃,pH=4~8的范围内发生亲水性性质转变.以二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂,在4-二甲氨基吡啶(DMAP)的催化下使PMEO2MA-b-PAA上的羧基与蚕丝上的氨基发生缩合反应,从而令共聚物接枝到蚕丝上,通过接触角和回潮率的测试发现改性后的蚕丝在28~42℃具温敏性,较共聚物的转变温度有所升高,其转变温度随pH的增大而上升.  
        关键词：温敏;pH响应性;ATRP;低临界溶解温度(LCST);智能纺织品   
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        发布时间：2021-03-19
      • 侯吉旋,黄子文,章烨晖,陈瑶
        2016(5): 645-649. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15276
        摘要： 利用Monte Carlo算法模拟了嵌入柱阵列中高分子的爬行过程.模拟结果显示窄间距的柱阵列可以有效地抑制嵌于其中的高分子链的长度涨落,并使得高分子链的弛豫时间符合爬行理论给出的标度律.通过对比爬行理论与模拟得到的链端关联函数可知,柱阵列中的爬行过程与高分子熔体中的爬行过程存在着微妙的差别.在柱阵列中高分子的链端无法完全消灭原有的管道,从而导致了链端关联函数被爬行理论低估.本文给出的二维自回避格点模型则可以很好地描述柱阵列中高分子的爬行过程.  
        关键词：高分子链;爬行;柱阵列   
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        发布时间：2021-03-19
      • 路亚亮,张帆,陈涛,胡莎妮,寇文娟,罗雪莉,王立权,蔡春华
        2016(5): 650-658. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15290
        摘要： 通过对聚(-苄基L-谷氨酸酯)(PBLG)的亲水改性制备了两亲性聚(-苄基L-谷氨酸酯-co-羟乙谷酰胺)无规共聚肽(PBHG)用于静电纺丝制备超细纤维.通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱表征了聚合物结构.通过测定溶液表面张力、黏度、电导率及扫描电镜观察纤维形貌考察了不同溶剂及PBHG浓度对纺丝溶液性质及电纺纤维的影响.通过水浸实验及MTT法评价了电纺纤维膜的亲水性及细胞相容性.研究发现在三氯甲烷(TCM)和四氢呋喃(THF)中PBHG采取-螺旋构象,刚性分子链自取向排列,可获得直径为微米或亚微米的电纺纤维.以TCM为溶剂时,因溶液表面张力大、导电率低导致纤维品质较差,而以THF为溶剂可获得表面光洁、尺寸均匀的电纺纤维.当溶剂为三氟乙酸(TFA)时,PBHG采取无规线团构象,柔性分子链彼此缠结,同时溶液表面张力小、黏度低、电导率高,可获得纳米电纺纤维.但因TFA挥发性相对较差,易造成纤维粘连.将TFA与TCM复配后作为溶剂可改善纤维粘连问题.与PBLG电纺纤维相比,改性后的PBHG电纺纤维的亲水性得到了改善,可在水中保持纤维骨架而无需交联,并表现出良好的细胞相容性,能促进细胞在电纺纤维膜上的增殖.  
        关键词：静电纺丝;聚(-苄基L-谷氨酸酯);聚羟乙谷酰胺;溶液性质;构象   
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        发布时间：2021-03-19
      • 闫凯波,郭贵宝,刘金彦,黄强,张嘉汉
        2016(5): 659-666. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15295
        摘要： 使用四乙基氢氧化铵(TEAH)液相本体改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到改性PVDF骨架上,合成聚偏氟乙烯接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PVDF-g-PMMA)共聚物,通过浸没沉淀法制备PVDF-g-PMMA亲水性油水分离膜.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和过滤试验分析了膜的结构和性能.同时研究了TEAH浓度和改性时间对PVDF-g-PMMA膜表面接触角的影响.结果表明,TEAH使PVDF脱去HF产生碳碳双键且MMA成功接枝到改性的PVDF骨架上,膜内外孔隙分布均匀; PVDF-g-PMMA膜的接触角随着TEAH浓度的增加、改性时间的加长而减小.TEAH浓度为2.0 wt%,改性20 min制备的PVDF-g-PMMA膜,接枝率为27.1%,孔隙度为71.6%,平均孔径为78.9 nm,接触角降至55.9,且在50 s内降为0;纯水通量提高到665.34 L/(m2h),截留率和水通量恢复率分别达到95.6%和90.1%.与纯PVDF膜相比, PVDF-g-PMMA膜的分离性能显著提高.  
        关键词：油水分离膜;聚偏氟乙烯;本体改性;四乙基氢氧化铵;甲基丙烯酸甲酯   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王昭,罗志基,李明睿,盛瑞隆,罗挺,曹阿民
        2016(5): 667-678. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15377
        摘要： 以胆固醇和谷氨酸苄酯为主要出发原料,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合、氨基酸环内酸酐(NCA)开环聚合(ROP)以及点击化学(click chemistry)组合方法,设计、合成了系列具有刚性液晶元侧基的聚甲基丙烯酸羟乙酯胆固醇碳酸酯-嵌段-聚谷氨酸苄酯(PHEMAChol-b-PBLG),并通过核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)和静态光散射(SLS)对其化学结构进行了表征.运用热重分析仪(TGA)、热台偏光显微镜(POM)和示差扫描量热仪(DSC)研究了系列共聚物的热稳定性、液晶相结构及相转变行为,并通过固体红外、13C固体核磁共振(13C CP/MAS)和X射线衍射仪(XRD)研究了PBLG均聚物及系列嵌段共聚物中聚氨基酸多肽链段的二级结构.研究结果表明,系列嵌段共聚物均具有良好的热稳定性,表现为近似向列相的液晶织构,PBLG链段趋于呈刚直棒状的-螺旋构型,且其多肽链段越长,二级结构越规整.进一步采用圆二色谱(CD)和透射电镜(TEM)对系列嵌段共聚物在四氢呋喃溶液中的二级结构及自组装行为进行了研究,制备得到纺锤形自组装聚集体和大复合胶束,并通过变性酸三氟乙酸的引入实现对嵌段共聚物中PBLG的二级结构及相应自组装聚集体形貌的有效调控.  
        关键词：二嵌段共聚物;胆固醇液晶元;聚谷氨酸苄酯;大分子二级结构;自组装   
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        发布时间：2021-03-19

        研究简报

      • 张书洋,陈哲峰,吴枫,朱洨易,刘正英,冯建明,杨鸣波
        2016(5): 679-684. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15303
        摘要： 为了探究四臂聚乳酸对线性聚乳酸结晶行为的影响,将四臂聚乳酸与线性聚乳酸的共混物在示差扫描量热仪(DSC)和偏振光显微镜(PLM)热台中加热到熔点附近的不同温度下恒温后分别进行了降温-升温程序,考察了四臂聚乳酸对线性聚乳酸的结晶行为的影响.结果表明,随着四臂聚乳酸含量增加,四臂聚乳酸在共混物形成的晶体中的比例增大且四臂聚乳酸有促进共混物晶体完善的作用,导致了熔融过程中熔点的上升.进一步研究证明,在共混物中完全熔融的四臂聚乳酸的支化结构能够促进结晶成核点的形成,从而促进四臂聚乳酸/线性聚乳酸共混物的结晶;而部分熔融的四臂聚乳酸能大幅促进共混物的结晶能力,这是未完全熔融的晶体的成核作用所导致的.  
        关键词：四臂聚乳酸;支化;结晶;成核   
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        发布时间：2021-03-19
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