最新刊期
      2017 年 第 37 卷 3 期

        专论

      • 陈平,熊需海,夏连连,张丽影,于祺,刘思扬
        2017(3): 399-410. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16168
        摘要：从分子结构出发，设计合成了含酞/芴Cardo环结构、1，3，4-噁二唑不对称结构共计3类10种新型链延长型双马来酰亚胺（BMI），采用核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）、示差扫描量热仪（DSC）、热失重分析仪（TGA）、动态力学分析仪（DMA）等技术表征了BMI树脂的化学结构、固化行为以及固化物的热稳定性和动态力学性能，探讨了分子结构与性能关系.研究结果表明含酞（芴）Cardo结构BMI在普通低沸点有机溶剂中具有良好的溶解性能；含1，3，4-噁二唑结构BMI由于具有不对称分子结构导致两端官能团反应活性存在明显差异；3类BMI的固化物均具有优异耐热性和热稳定性.  
        关键词：双马来酰亚胺;含酞/芴Cardo环结构;1,3,4-噁二唑结构;固化行为;结构与性能   
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        发布时间：2021-03-19

        综述

      • 杨婷婷,周竹欣,张艺,刘四委,池振国,许家瑞
        2017(3): 411-428. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16221
        摘要：聚酰亚胺是一类重要的高性能高分子材料，具有优异的热性能、机械性能、电学性能和尺寸稳定性等，同时具有良好的结构可设计性，已逐渐成为有机光电领域的研究热点.然而，传统聚酰亚胺材料一般不发光，文献中有关发光聚酰亚胺的研究并不多.同时，所报道的荧光量子产率普遍较低，极大地限制了其作为发光功能层在有机光电器件领域的应用.为了更好地了解聚酰亚胺发光的规律，拓展高性能聚酰亚胺材料在有机发光器件中的应用领域，本文介绍了聚酰亚胺光致发光的机理，综述了国内外有关光致发光聚酰亚胺的研究进展，总结了提高聚酰亚胺荧光量子产率的方法，并对未来高性能高效发光聚酰亚胺材料的研究方向做了展望.  
        关键词：聚酰亚胺;光致发光;CT作用;结构;研究进展   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郑重,宋义虎,郑强
        2017(3): 429-453. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16187
        摘要：气相二氧化硅（FS）/低聚物纳米复合材料应用广泛于涂料、胶黏剂、锂离子电池、液体防弹衣等诸多领域.然而，极性低聚物与FS表面相互作用复杂，FS/低聚物复合材料（ONCs）的流变响应多种多样.如何实现ONCs流变行为调控，是长期困扰工业界的难题.本文详细总结了FS在ONCs领域的应用，将FS粒子间相互作用与ONCs流变性质相关联，综述ONCs界面层结构的表征、调控手段及界面层与流变行为的关系.结合本课题组对FS/极性低聚物体系界面及流变行为的研究成果，提出未来ONCs领域的2个重要方向，即研究界面结构与粒子-极性低聚物相互作用间的关系，并通过界面设计实现对纳米粒子/极性低聚物复合材料的流变行为的精确调控.  
        关键词：气相二氧化硅;极性低聚物;流变行为;分子链松弛行为;界面调控   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 晏雪生,徐俊,何金林,张明祖,戴礼兴,倪沛红
        2017(3): 454-463. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16128
        摘要：首先利用高真空活性负离子聚合方法制备聚异戊二烯锂（PI-Li）和（聚苯乙烯-b-聚异戊二烯）锂（PS-PI-Li）活性链，再与单羟基七乙烯基多面体齐聚倍半硅氧烷（VPOSS-OH）发生加成反应，一步法制备2种含羟基的七臂星形聚合物.用分级沉淀法去除低加成产物，即可得到纯的七臂星形聚合物7PI-POSS-OH和7（PS-PI）-POSS-OH，利用凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振波谱（1H-，13C-NMR）、红外光谱（FTIR）和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）表征了聚合物的化学结构、分子量及分子量分布，并通过热失重分析（TGA）测试了聚合物的热分解温度.  
        关键词：高真空活性负离子聚合;多面体齐聚倍半硅氧烷;POSS;星形聚合物   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王玥,何乃普,鹿振武
        2017(3): 464-470. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16138
        摘要：合成了2种含有二硫吡啶结构的原子转移自由基聚合（ATRP）引发剂，ATRP引发剂结构采用核磁共振氢谱（1H-NMR）表征.结果显示，二硫吡啶结构被成功引入引发剂结构末端或链中间.利用2种ATRP引发剂分别制备了链末端功能化和链中间功能化的聚N，N-二乙基丙烯酰胺（pDEAAm）.采用1H-NMR和凝胶渗透色谱（GPC）对聚合物结构和分子量进行了表征.1H-NMR结果显示，二硫吡啶基团被引入聚合物链末端或中间.GPC结果表明，末端功能化和中间功能化的聚N，N-二乙基丙烯酰胺（pDEAAm）分子量分布指数分别为1.21和1.23，实现了分子量的可控聚合.并且，具有2个引发位点的引发剂引发单体得到聚合物的分子量较大.采用紫外-可见分光光度法研究了聚合物在溶液中的温度响应性.紫外-可见分光光度法结果说明，pDEAAm溶液在28℃发生相分离，在溶液中表现出温度响应性，且最低临界溶解温度（LCST）为28℃.在末端功能化和中间功能化温敏型pDEAAm可用于嵌段共聚物的合成以及与生物大分子的定位结合.特别对于中间功能化的pDEAAm，有望用于星型聚合物和多臂聚合物的设计和制备.  
        关键词：原子转移自由基聚合;聚N,N-二乙基丙烯酰胺;温度敏感性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 吴琼,徐鹏翔,王立权,蔡春华,林嘉平,陆映晴,田晓慧
        2017(3): 471-481. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16120
        摘要：通过苯乙烯和丙烯酸单体的预组装再聚合的制备方法，在不改变共聚物浓度的前提下制备了共聚物胶束溶液和凝胶，探讨了引发剂（偶氮二异丁腈）浓度对生成的共聚物的聚集体结构以及分子结构的影响.利用核磁共振氢谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等表征了共聚物的分子结构和聚集行为，此外，借助耗散粒子动力学方法模拟了该体系，辅助实验阐明了不同引发剂浓度下生成的共聚物聚集体结构及相对应的共聚物分子结构，在此基础上，利用动态机械热分析和流变学的表征技术，研究了共聚物胶束溶液和凝胶的流变特性.结果表明，在单体浓度不变的情况下，高引发剂浓度时该体系趋于形成平均嵌段长度较长的两嵌段共聚物，生成稳定的胶束溶液，而低引发剂浓度时趋于形成交替共聚物，得到物理凝胶，耗散粒子动力学模拟得到了与实验一致的结果.流变学表征发现胶束体系和凝胶体系均呈现剪切变稀行为，并确定了凝胶体系的凝胶点及恢复性.  
        关键词：自组装;聚合;凝胶;胶束;耗散粒子动力学   
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        发布时间：2021-03-19
      • 栾淑娟,徐靖,齐培兰,王凯,王莹莹,宋仕永
        2017(3): 482-490. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16133
        摘要：以合成的含有腙键的聚乙二醇大分子（mPEG-Hz-OH）为引发剂，以丙交酯为单体引发开环聚合反应，并通过调整投料比，制备出3种不同分子量的含腙键的生物可降解嵌段聚合物（mPEG-Hz-PLA）.将腙键引入到聚合物的骨架中，以此构建聚合物胶束并作为pH敏感型纳米药物载体.制备的pH敏感型胶束的CMC值等于或低于5.46×104 mg/mL，DLS和TEM显示粒径均小于100 nm，且粒径分布均匀.非pH敏感型胶束在不同pH下的粒径变化不明显，而pH敏感型胶束在酸性环境下（pH=4.0和pH=5.0）胶束粒径出现了明显变化.以阿霉素为模型药物制备了pH敏感型载药胶束，其粒径比空白胶束大（100~200 nm），且粒径分布均匀.药物释放实验表明pH敏感型载药胶束随着释放介质pH降低累积释药量增高.MTT实验表明空白胶束对HeLa细胞和RAW264.7细胞几乎没有抑制作用，而载阿霉素的胶束对2种细胞的抑制作用都随着剂量的增大和时间的延长而增强.  
        关键词：mPEG-Hz-PLA聚合物;胶束;pH敏感型;药物释放   
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        发布时间：2021-03-19
      • 时富宽,钟鸣,张丽琴,刘晓颖,谢续明
        2017(3): 491-497. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16162
        摘要：在表面带有C=C双键的乙烯基杂化二氧化硅纳米颗粒（vinyl hybrid silica nanoparticle，VSNP）上接枝丙烯酰胺（AM），所得到的纳米刷状凝胶因子通过聚丙烯酰胺（PAM）间的氢键形成物理交联点，则多官能化的VSNP可作为拟共价交联点构筑双重交联的单一网络纳米复合物理水凝胶（nanocomposite physical hydrogel，NCP gel），表现出较高的强度和超拉伸性.为了进一步提高凝胶的强度和韧性，将少量PVA和PAM/VSNP纳米刷混合制成凝胶，通过冷冻-融化处理，使与PAM分子链相互缠绕并形成氢键作用的PVA结晶，形成新的交联点进一步交联PAM NCP gel，得到多交联的PAM NCP gel体系.通过拉曼光谱和示差扫描量热分析，证明凝胶中的PVA通过氢键既可以与PAM相互作用，又形成微晶为新交联点，大大增强了NCP gel的力学性能，与PAM NCP gel相比，凝胶的拉伸强度和断裂能分别从313 kPa和1.41×104 J/m2提高到了557 kPa和4.65×104 J/m2.  
        关键词：聚乙烯醇;微晶;多重交联;高强度;聚丙烯酰胺水凝胶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 袁毅,穆若郡,杨丹,谭小丹,黄荣勋,李崇高,谢丙清,王敏,庞杰
        2017(3): 498-505. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16141
        摘要：为了研制药物缓释效果优良的薄膜材料，利用静电纺丝设备研制不同比重的魔芋葡甘露聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜，并通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和示差扫描量热法表征纳米纤维膜的结构和性能，结合体外实验和数学模型研究其缓释行为.结果显示当魔芋葡甘露聚糖含量占纳米纤维膜总质量约76%时，纳米纤维膜中微纤丝粗细最均匀且结点较少，纳米纤维膜中魔芋葡甘聚糖和聚乙烯醇之间存在明显的相互作用，含有5-氨基水杨酸的纳米纤维膜在pH=7.4 PBS磷酸盐缓冲液中25 h的累积释放量大约为45%，显示出良好的药物缓释效果，其缓释行为与Higuchi模型具有较高的拟合度.研究表明利用静电纺丝设备研制的魔芋葡甘聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜可以为药物缓释载体的开发提供理论依据.  
        关键词：魔芋葡甘聚糖;聚乙烯醇;静电纺丝;纳米纤维膜;药物缓释   
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        发布时间：2021-03-19
      • 魏梦娟,郭安儒,吴一弦
        2017(3): 506-515. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16152
        摘要：通过可控/活性离子聚合方法设计合成一系列不同共聚组成的聚谷氨酸苄酯-g-（聚四氢呋喃-b-聚异丁烯）的新型嵌段接枝共聚物，即PBLG-g-（PTHF-b-PIB），研究共聚物中支链（PTHF-b-PIB）长度及接枝密度对主链PBLG玻璃化转变温度、α-螺旋二级结构及其转变的影响，研究支链中PTHF链段长度对其双端受限的玻璃化转变及凝聚态结构的影响.结果表明：PBLG-g-（PTHF-b-PIB）共聚物中刚性主链保持α-螺旋二级结构；随着支链长度增加或接枝密度增加，主链PBLG的α-螺旋二级结构特征峰逐渐减弱，玻璃化转变温度逐渐提高，α-螺旋结构发生转变的焓值逐渐增大；在确定接枝密度的情况下，随着支链中PTHF链段长度增加，共聚物中双端受限的PTHF链段结晶逐渐增强，结晶熔融温度及熔融焓均增加；在确定支链中PTHF链段长度的情况下，随着接枝密度增大，支链间链段相互排斥，PTHF链段结晶逐渐减弱.  
        关键词：聚(γ-苄酯-L-谷氨酸);聚异丁烯;聚四氢呋喃;接枝共聚物;二级结构   
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        发布时间：2021-03-19
      • 武元鹏,周昌亮,薛诗山,李川,林元华,郑朝晖,丁小斌
        2017(3): 516-523. DOI: 10.11777/j.issn1000-3004.2017.16142
        摘要：采用聚氨酯泡沫为模板，依次修饰羧甲基纤维素钠（CMC）、Fe3+，在惰性气氛中高温热处理反应，制备多孔结构的磁性吸油材料．用光学显微镜、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、X-射线衍射、接触角等技术对材料进行表征．详细考察了加热反应温度、CMC浓度和Fe3+浓度对材料吸油性能和磁性的影响规律．实验表明，当加热反应温度选择230℃，CMC浓度为0.3 wt%，FeCl3浓度为0.1 mol/L时，材料吸油性能最佳，对正己烷、二甲苯、环己烷、甲苯、乙酸乙酯、氯仿、机油、原油等有机溶剂和油类分子的吸附容量为10倍左右.磁性多孔材料具有明显的亲油、疏水特性，水的接触角达115.9°，同时材料密度只有0.036 g/cm3，能够漂浮于水面，实现对水面有机溶剂的快速吸附.吸附后的材料在外界磁场控制下，能够通过磁分离方式从水面快速分离.该材料具有良好的循环利用性能，可重复使用20次以上，吸油性能仍然保持良好.  
        关键词：聚氨酯泡沫;羧甲基纤维素钠;磁性多孔材料;吸油性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李莎莎,郝晓刚,贾金兰,侯彩英,管涛涛,王忠德
        2017(3): 524-533. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16148
        摘要：以羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs）做模版剂，采用化学氧化法将吡咯（Py）在羧基化MWCNTs表面聚合制备PPy/MWCNTs导电材料，将其添加到溶剂型聚氨酯（PU）溶液中制备了PPy/MWCNTs/PU导电复合材料，研究了Py用量对PPy/MWCNTs及其PU复合材料性能的影响.研究表明，随Py用量的增加，PPy/MWCNTs的长度不变，管径增大，sp2和sp3杂化C含量先提高后减少，N的掺杂梯度降低，PPy/MWCNTs的导电率高于羧基化MWCNTs和PPy.当Py用量为羧基化MWCNTs的20%时，其导电率最大.PPy/MWCNTs中N元素的掺杂程度及其管径变化是引起PPy/MWCNTs/PU复合材料的性能不同的主要原因.增加Py用量，MWCNTs中亲水的羧基因对PPy掺杂而消耗，相同导电材料用量时纳米导电粒子数目相对减少，PPy/MWCNTs/PU复合材料的耐水性能提高，定向应力、储能模量和玻璃化温度降低，导电率先增加后减小.当Py用量为羧基化MWCNTs的15%时，导电率最大.  
        关键词：聚吡咯;碳纳米管;聚氨酯;复合材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 胡美韶,倪江鹏,刘丹青,王雷
        2017(3): 534-541. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16121
        摘要：通过引入1，3，5-苯三酸作为支化结构，制备了一种新型的支化型聚醚聚苯并咪唑（OPBI）高温燃料电池质子交换膜，并对支化OPBI质子交换膜的磷酸掺杂率、抗氧化稳定性、机械性能以及质子传导率等一系列性质进行了深入研究.与线型聚苯并咪唑（PBI）相比，支化OPBI具有独特的三维空间结构，极大地提高了磷酸掺杂量，随着支化度的提高，磷酸掺杂率和质子传导率随之提高.支化度为9%时，聚合物的磷酸掺杂率高达9.2 PRU-1，质子传导率达到0.0314 S/cm.此外，支化OPBI膜的溶解性较线型PBI也有较大的改善，进一步提高了聚合物的可加工性.同时，支化OPBI膜的热稳定性和抗氧化稳定性也得到了一定程度的提高，虽然机械性能略有下降，但仍能满足高温燃料电池的使用要求.  
        关键词：高温燃料电池质子交换膜;聚醚聚苯并咪唑;支化改性;磷酸掺杂率;    
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        发布时间：2021-03-19
      • 张旭锋,余金光,乌云其其格,益小苏
        2017(3): 542-548. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16135
        摘要：研制了基于松香酸酐固化剂的生物质环氧树脂体系，采用全动态DSC法研究了树脂体系的固化反应动力学，通过半经验的唯象模型拟合得到了固化反应参数，活化能Ea为59.68 kJ/g，指前因子A0为1.28×1015 s-1，反应级数n为2.483，由此建立了体系固化温度/时间/固化度间的关系；采用恒温DSC及DMA方法测试玻璃化转变温度，应用DiBenedetto经验方程拟合得到了玻璃化转变温度与固化度间的关系.应用锥板旋转黏度计测试了树脂体系不同温度下的凝胶时间，通过线性回归分析得到了凝胶时间与温度之间的关系.由唯象模型和DiBenedetto方程分别计算得到凝胶时的固化度为0.386，玻璃化转变温度为26.22℃.由上述工作绘制了基于松香酸酐生物质树脂体系的TTT（time-temperature-transition diagram）固化图，可确定树脂体系在不同温度任意时间下的状态.  
        关键词：生物质;环氧树脂;反应动力学;TTT图   
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        发布时间：2021-03-19
      • 鲁旸,瞿立建
        2017(3): 549-555. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16125
        摘要：应用自洽场理论（SCFT）研究了受限于球内的高分子溶液的结构，重点关注高分子链在受限壁附近的行为.根据自洽场理论数值计算结果，讨论了球半径、高分子与球限制壁的相互作用、高分子平均浓度等因素对球内高分子浓度分布的影响.从高分子浓度分布和吸附/排空层厚度可以发现，在一定的条件下，受限的高分子在受限壁上会发生吸附/排空转变.吸附/排空转变与受限球大小、高分子链长和平均浓度，以及高分子链与受限壁之间相互作用都有关系.理论预测发生吸附/排空转变时的高分子与球限制壁的临界相互作用参数与链长的倒数成线性关系，且斜率与球半径有关.限制球越小，要发生吸附/排空转变，需要高分子与球之间有更大的临界吸引能.  
        关键词：自洽场理论;吸附;排空;受限   
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        发布时间：2021-03-19
      • 赵学宁,尹健,鲁从华
        2017(3): 556-562. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.16169
        摘要：报道了基于非刻蚀法的表面起皱机制来实现高分子薄膜表面的周期性梯度图案的简单可控制备.即对于处于机械拉伸状态的聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性基底，在其底部垫入“积木”，而后对其进行紫外-臭氧（UVO）和氧等离子体（OP）的联合表面处理.“积木”的加入引起了表面处理后表面硅氧层（SiOx）梯度厚度的形成，进而当释放拉伸应变后，诱导产生了梯度皱纹图案.结果表明：当UVO与OP联用处理时，不仅实现了较小拉伸应变下梯度皱纹形貌的制备，而且扩大了UVO单独使用时梯度皱纹周期的变化范围.通过OP与UVO的处理顺序和处理时间等因素的简单调节，进一步实现了不同梯度皱纹微结构的精细构筑.  
        关键词：梯度图案;聚二甲基硅氧烷;等离子体处理;紫外臭氧处理;表面起皱   
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        发布时间：2021-03-19
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