最新刊期
      2018 年 第 0 卷 6 期

        研究亮点评述

      • 王献红
        2018, 0(6): 665-667. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18119
        摘要：图灵结构(turing structures)是指自然界生物和生命现象中呈现的丰富多彩、令人叹为观止的美妙图案，其形成机理是图灵的反应-扩散理论. 这种结构有什么用？与高分子科学有什么关联？最近浙江大学张林团队在Science上发表了制备图灵结构聚酰胺分离膜的最新研究成果，他们采用添加亲水性大分子聚乙烯醇调控界面聚合过程中水相单体哌嗪的扩散系数，增大了与油相中均苯三甲酰氯单体的扩散系数之差，巧妙满足了图灵的反应-扩散理论的基本要素，制备出纳米尺度的泡囊、管状等三维图灵结构，其水传递速度是商业膜的3 ~ 4倍，突破了现有纳滤膜的透水极限(upper-bound线)，并采用金纳米颗粒作为标记物，可视化地验证了图灵结构对膜分离性能的贡献. 该工作不仅制备出一种具有优异脱盐性能的高分子薄膜，更重要的是将图灵结构从理论研究层面推进到了应用实践，为更多本质上属于“反应-扩散体系”的高分子材料制备增加了一个新的研究维度.  
        关键词：图灵结构;聚酰胺;纳滤膜;反应-扩散理论   
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        发布时间：2021-01-26

        专论

      • 张广照
        2018, 0(6): 668-673. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18074
        摘要：杂化共聚是具有不同可聚合基团的2种或2种以上单体的共聚合反应. 它颠覆了传统共聚的概念，因为传统共聚的单体必须具有相同的可聚合基团. 显然，杂化共聚为高分子合成提供了新路径. 然而，由于具有不同可聚合基团的单体聚合机理不同、反应活性相差大，杂化共聚十分具有挑战性. 20世纪80年代，先后出现了自由基开环杂化共聚和两性离子杂化共聚. 近年来，随着有机小分子引发/催化的发展，人们创立了阴离子杂化共聚和阳离子杂化共聚. 本文将介绍杂化共聚的进展情况.  
        关键词：杂化共聚;阴离子聚合;阳离子聚合;自由基开环聚合;有机小分子催化   
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        发布时间：2021-01-26

        研究论文

      • 童杰祥,罗静,董佳豪,刘晓亚
        2018, 0(6): 674-681. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17262
        摘要：通过“臂优先”的途径和可逆加成-断裂转移(RAFT)自由基聚合制备了以pH响应性聚(3-丙烯酰胺基苯硼酸-co-丙烯酰胺) (PAA-DMP)为线性外臂，温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-苯乙烯-co-N,N-亚甲基双丙烯酰胺) (PNSB)为核的核交联星型聚合物(PNSB@PAA-DMP). 采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对产物进行了表征. 粒径和形貌也分别通过动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)做了表征. 采用紫外可见光谱(UV-Vis)和动态光散射(DLS)考察了聚合物在水中的相变行为. 结果表明，所制备的核交联星型聚合物具有pH和温度双重响应，其低临界溶解温度(LCST)可以通过改变核内聚苯乙烯的量来进行调节. 除此之外，在高浓度(20 mg/mL)下，还可以通过控制温度和pH实现聚合物溶液溶胶-凝胶(sol-gel)的转化.  
        关键词：双重响应;核交联星型聚合物;溶胶-凝胶的转化   
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        发布时间：2021-01-26
      • 刘畅,陈宇欣,王江帆,罗萱,黄宇迪,徐瑾蕾,鄢国平,陈思,张先正
        2018, 0(6): 682-691. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17335
        摘要：为了改善在肿瘤治疗过程中，药物载体靶向性差和药物靶点定位效率低等不足，设计了一种能精准靶向肿瘤细胞核，将药物高效递送至作用靶点的多功能纳米载药体系. 利用具有细胞核定位能力的两亲性枝化多肽包载化疗药物阿霉素(DOX)形成载药纳米胶束DD，并通过静电作用将具有肿瘤靶向功能的透明质酸(HA)包覆在DD表面，得到具有靶向肿瘤细胞核能力的纳米药物HDD. HA的存在赋予了HDD对肿瘤的靶向功能和电荷屏蔽能力，可增加体系的稳定性，延长其血液循环时间，降低正常组织和细胞对HDD的非特异性摄取，实现其在肿瘤部位的特异性富集和肿瘤细胞的高效摄取. 进入肿瘤细胞后，HA层的降解有利于纳米胶束DD在多肽的核定位作用下精准、快速地将DOX递送至细胞核，最终实现高效的肿瘤抑制效果.  
        关键词：枝化多肽;纳米药物;肿瘤靶向;核定位;精准治疗   
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        发布时间：2021-01-26
      • 鲍锋,刘程,宋媛媛,邬祚强,王锦艳,蹇锡高
        2018, 0(6): 692-699. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17265
        摘要：从分子设计的角度出发，设计、合成了3种不同嵌段长度的耐高温、可溶解的嵌段共聚物PPENK-b-PEEKK，成功地将含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚酮PPENK链段与结构规整PEEKK链段进行结合. 首先采用溶液聚合方法合成了羟基封端聚醚醚酮酮(PEEKK-OH)低聚物，并通过正交实验对聚合工艺进行了优化，获得了最优的合成条件. 然后，采用一锅分步加料的方法，合成了PPENK-b-PEEKK嵌段共聚物. 红外测试结果表明了共聚物的成功合成，广角X射线衍射(WXRD)测试结果表明3种共聚物均存在结晶结构. 示差扫描量热仪(DSC)测试结果显示3种共聚物均只有一个玻璃化转变温度(Tg) (较PEEKK的Tg有较大的提升)，且存在熔点，具有潜在的热成型加工性能. 热重分析仪(TGA)测试结果表明，3种共聚物的Td5%、Td10%分别为491 ~ 510、523 ~ 530 °C，800 °C残炭为63% ~ 65%，共聚物具有优异的热稳定性. 溶解性测试结果显示，共聚物常温即可溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，加热可以促进其溶解，可作为基体树脂用于制备纤维增强复合材料.  
        关键词：二氮杂萘联苯结构;嵌段共聚物;聚芳醚;耐高温;溶解性   
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        发布时间：2021-01-26
      • 常添笑,张航天,卢聪杰,吴一弦
        2018, 0(6): 700-711. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17290
        摘要：采用活性正离子开环聚合方法合成聚四氢呋喃(PTHF)活性链，再通过“grafting onto”方式接枝到壳聚糖(CS)刚性主链上，原位制备壳聚糖-g-聚四氢呋喃接枝共聚物/银纳米复合材料. 采用FTIR、1H-NMR和XPS分别表征该接枝共聚物化学结构，采用AFM、TEM、HR-TEM、POM、SEM、TGA和UV研究复合材料的Ag含量、微观结构与形态，并研究该复合材料的载药/释药性和抗菌性能. 结果表明：通过上述方法可以原位制备出壳聚糖-g-聚四氢呋喃接枝共聚物/银(CS-g-PTHF/Ag)纳米复合材料，PTHF支链的平均分子量为1400 ~ 2600，以1000个氨基葡萄糖环为整体计算接枝链PTHF的平均支链数目为4 ~ 21，纳米Ag的质量含量为2.2% ~ 5.7%. 所制备的CS-g-PTHF接枝共聚物形成明显的微观相分离结构，主链CS的结晶性随着侧链PTHF接枝数目增大而受到限制，结晶形态发生变化；CS-g-PTHF接枝共聚物可作为药物载体，载药率在53% ~ 80%之间，载药微球的尺寸随侧链PTHF接枝数目增大而减小；CS-g-PTHF接枝共聚物载药微球具有一定的pH敏感性，CS-g6-PTHF1.4k在pH = 6.0的弱酸性环境中释放速率快，25 h时药物释放完全. CS-g7-PTHF2.6k/Ag-5.7纳米复合材料表现出良好的抗菌性，对于抗大肠杆菌，抑菌圈直径为13.0 mm，对于抗黑曲霉，抑菌圈直径为10.5 mm. 所制备的CS-g-PTHF/Ag纳米复合材料结合了壳聚糖良好的生物相容性、聚四氢呋喃优异的抗湿强度与柔韧性以及纳米银优良的抗菌性，在生物医学领域具有潜在应用前景.  
        关键词：壳聚糖;聚四氢呋喃;接枝共聚物;正离子聚合;纳米复合材料   
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        发布时间：2021-01-26
      • 李超,袁忠义,张有地,蔡春生,胡昱,陈义旺
        2018, 0(6): 712-720. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17245
        摘要：开发了一种高效合成关键中间体二溴萘四甲酸酐的方法. 在萘酰亚胺的N端同时引入不同类型和比例的烷基和全氟烷基(半全氟烷基)，通过多步反应合成6个具有供体-受体结构可溶液加工的共轭聚合物，并对目标聚合物化学结构、光学、电化学、热稳定性、接触角、自组装性质进行研究. 结果表明，合适的烷基和全氟烷基的比例是保证这类可溶聚合物合成的关键. 随着供体单元的供电子能力的增加，这些受体材料的吸收发生红移，吸收范围逐渐变宽；LUMO能级低至−3.90 eV，表明它们具有较强的电子接受能力；这些聚合物的分解温度都在370 °C以上，表现出良好的热稳定性；聚合物P5能够自组装成纤维状；空间电荷限制电流(SCLC)测试表明，这些聚合物是典型的电子传输材料.  
        关键词：半全氟烷基;萘酰亚胺;共轭聚合物;电子传输材料   
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        发布时间：2021-01-26
      • 赵梦雪,孔米秋,刘成俊,黄亚江,李光宪
        2018, 0(6): 721-732. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17203
        摘要：采用多巴胺改性氧化石墨烯(DGO)对TDE-85进行增韧研究. 研究发现，与纯TDE-85和TDE-85/GO复合材料相比，DGO的加入在保持TDE-85良好耐热性的同时使其力学性能得到了提高. 尤其是当DGO的含量为0.05 wt%时，TDE-85/DGO复合材料的韧性(临界应力强度因子，KIc)提高了284.2%. 这可归结为DGO与TDE-85基体树脂的界面结合性较好，当裂纹扩展时在DGO处出现了明显的裂纹阻碍和偏转现象.  
        关键词：多官能度环氧树脂;石墨烯;多巴胺;增韧   
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        发布时间：2021-01-26
      • 闫丹,邱丽莉,孟子晖,薛敏,董晓
        2018, 0(6): 733-740. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17331
        摘要：通过调整配方，得到了不同粒径的微米级单分散聚苯乙烯(PS)胶体微球，利用优化的垂直沉积法将PS胶体微球自组装成高质量的蛋白石型光子晶体材料，并通过激光粒度分析仪、扫描电镜和红外光谱仪等实验手段研究其可控制备与红外波段光学特征. 其中由1.00和1.20 μm PS单分散胶体微球自组装成的三维光子晶体的禁带位置分别为2.25、2.47 μm，符合理论计算结果. 该材料可改变目标红外波段的辐射特征，未来有望应用于热障涂层材料和红外隐身技术等领域.  
        关键词：光子禁带;红外辐射调控;微米级胶体晶体   
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        发布时间：2021-01-26
      • 王丽娜,张欢欢,徐林,刘宾元,石彤非,蒋世春,安立佳
        2018(6): 741-747. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17315
        摘要：研究了线形聚苯乙烯(LPS)薄膜，环形聚苯乙烯(RPS)薄膜以及不同配比的共混薄膜在聚二甲基硅氧烷(PDMS)高分子刷上的去润湿动力学行为. 研究发现，LPS薄膜的去润湿速度要快于RPS薄膜的去润湿速度，共混薄膜的去润湿速度介于LPS薄膜和RPS薄膜之间，且共混薄膜的去润湿速度随着RPS在共混薄膜中含量的增加而降低. 利用水和乙二醇在薄膜表面的接触角计算得到LPS薄膜，RPS薄膜及共混薄膜的表面张力. 结果发现，共混薄膜的表面张力均小于LPS薄膜和RPS薄膜的表面张力，且当RPS含量为70% 时，共混薄膜的表面张力达到最小值. 通过对薄膜在去润湿过程中的孔半径、去润湿速度、边宽以及后退接触角的研究，获得了LPS薄膜、RPS薄膜及共混薄膜的黏度. 结果表明，LPS薄膜的黏度要低于RPS薄膜的黏度，实验得到的不同比例共混薄膜的黏度介于LPS薄膜和RPS薄膜的黏度之间，且其低于LPS和RPS的质量权重平均值.  
        关键词：高分子薄膜;环形聚苯乙烯;共混;去润湿;黏度   
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        发布时间：2021-01-26
      • 吕秀娟,宋宇,张文科
        2018, 0(6): 748-754. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17246
        摘要：以固定于平整硅基底上的聚氧乙烯单晶为模型体系，利用原子力显微镜的成像功能定位单晶后，用探针压穿聚氧乙烯单晶层，测量单晶层的介观力学性质. 结果显示，原子力显微镜探针压穿单晶层所需要的力值为50 ~ 200 nN，随着探针曲率半径、下压速率和聚氧乙烯与溶剂界面能的增加，压穿单晶层所需要的力值也随之增加. 结合分子模型证明在压穿过程中聚氧乙烯分子被原子力显微镜探针挤压到单晶外部. 另外，发现在相同的下压速率和拉伸速率下，将相同数目的聚氧乙烯分子链挤压出晶体的能量与拉伸出晶体所需要的能量接近，继而从能量角度建立了聚氧乙烯晶体微观力学性质与介观力学性质的联系.  
        关键词：聚氧乙烯单晶;原子力显微镜;介观力学性质   
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        发布时间：2021-01-26
      • 王振安,李楠,吕汪洋,陈文兴
        2018, 0(6): 755-764. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17226
        摘要：分别采用传统静电纺丝装置和自行搭建的离心-静电纺丝装置制备出聚丙烯腈(PAN)纳米初生纤维，并在热空气浴中和一定外力作用下进行牵伸，牵伸后使其伸长至原长的1倍到3倍. 通过广角X射线衍射(WAXD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对2种纺丝方法制备的PAN纳米初生纤维及经过热空气浴牵伸后的PAN纳米纤维的晶态结构、取向及形貌等进行了表征. 研究表明：(1)离心-静电纺丝效率远高于静电纺丝，可达静电纺丝的120倍(离心-静电纺丝纺丝液流速为2 mL/min，静电纺丝纺丝液流速1 mL/h)；(2)无论是离心纺丝还是静电纺丝制得的纳米初生纤维结晶度均很低(离心纺丝为25%，静电纺丝为10.1%)，但离心纺丝制得的纳米初生纤维有一定的取向(60.5%)，而静电纺丝基本没有；(3)经过热空气浴牵伸后，2种纺丝方式制得的纳米纤维结晶度均有所提高(分别为45.8%和36.2%)，取向度也有所提高(分别为72.5%和59.8%)，随着牵伸温度的提高和牵伸应力的增大，纤维的平均直径不断减小(离心纺丝由675 nm降至510 nm，静电纺丝由460 nm降至355 nm). 纳米纤维在制备过程晶态结构及取向的效果有限，但通过热空气浴牵伸可以使晶态结构及取向得到进一步完善.  
        关键词：离心纺丝;静电纺丝;聚丙烯腈;晶态结构和取向   
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        发布时间：2021-01-26
      • 邹义,刘晨光,贺爱华
        2018, 0(6): 765-772. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17322
        摘要：研究了聚丁烯-1 (PB-1)及聚丁烯合金(PBA)中PB-1的溶液等温结晶行为. 测定了PB-1在正庚烷溶剂中的溶解度曲线，采用膨胀计法研究了PB-1和PBA中PB-1组分的溶液等温结晶动力学. 研究发现，等温结晶温度的升高会降低PB-1的结晶速率，但不影响PB-1在溶液中的结晶成核方式；PBA中PB-1组分的溶液等温结晶速率更快，聚丙烯(PP)组分的存在改变了PB-1的结晶成核方式. 示差扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射仪(WAXD)测试表明PB-1的溶液等温结晶形成I′和III晶型，结晶温度的提高与PP组分的存在都会促进PB-1晶型III的产生.  
        关键词：聚丁烯;聚丁烯合金;溶解度;溶液结晶;等温结晶动力学   
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        发布时间：2021-01-26
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