最新刊期
      2019 年 第 50 卷 2 期

        研究亮点评述

      • 宛新华,王献红
        2019, 50(2): 99-101. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19006
        摘要：聚肽(α-氨基酸聚合物)具有优异的生物相容性、良好的生物活性和全生物降解性，是最受关注的生物医用高分子材料之一. 最常见的聚肽合成方法是伯胺引发的N-羧基环内酸酐(NCA)的开环聚合，但该方法对水分特别敏感，且反应速度慢，容易发生副反应，难以获得高分子量聚肽. 最近，华东理工大学的刘润辉团队巧妙采用六甲基二硅基胺基锂(LiHMDS)为催化剂引发NCA开环聚合，首次实现了空气氛下NCA开环活性聚合，反应在几分钟到几小时内即可完成，并获得数均分子量超过2.8 × 105 g/mol的聚谷氨酸，开创了聚肽的简易、快速高效合成路线，为聚肽在生物医用材料上的规模应用奠定了重要基础.  
        关键词：聚肽;N-羧基环内酸酐(NCA);超快聚合;空气氛   
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        发布时间：2021-01-26

        专论

      • 贺泳霖,王亚培
        2019, 50(2): 102-108. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18236
        摘要：近红外光因其在太阳光中较高的能量占比而来源丰富，同时兼具对生物组织的强穿透能力，因此在能源、医疗等领域具有重要的应用价值. 基于振动弛豫和内转换的非辐射跃迁能够将光能转换成热能，成为高效利用近红外光的一种新途径. 本文基于课题组近几年在光热转换领域的进展突破，总结了一些将近红外光应用于功能化聚合物体系的研究实例，主要包括利用近红外光远程调控聚合物相变、近红外光传感、可植入电子器件的能量供给等，并对其中相关的科学问题和解决策略展开论述.  
        关键词：聚合物;近红外光;光热转换   
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        发布时间：2021-01-26
      • 耿延候,睢颖
        2019, 50(2): 109-117. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18231
        摘要：直接芳基化缩聚是一种新型的共轭聚合物合成方法，具有合成步骤少、原子经济和环境友好等优点，但也面临着反应活性低和选择性差的挑战. 另一方面，由于在有机薄膜晶体管中的广泛应用，高迁移率共轭聚合物近年来受到广泛关注. 本综述在简要介绍直接芳基化反应及其反应机理的基础上，分析了直接芳基化缩聚中存在的副反应，总结了这一合成方法在合成聚噻吩以及基于苝二酰亚胺、吡咯并吡咯二酮和异靛蓝的给-受体型共轭聚合物方面的应用. 最近的研究进展说明，通过对单体结构的精心设计和对聚合条件的针对性优化，采用直接芳基化缩聚可以合成高分子量、无缺陷的共轭聚合物. 直接芳基化缩聚使高迁移率共轭聚合物的宏量合成成为可能.  
        关键词：直接芳基化缩聚;共轭聚合物;半导体材料;有机薄膜晶体管;载流子迁移率   
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        发布时间：2021-01-26

        研究论文

      • 徐炜琴,梁天,杨宏军,薛小强,黄文艳,蒋其民,蒋必彪
        2019, 50(2): 118-123. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18180
        摘要：以4-乙烯基苄醇(VBA)为引发剂，膦腈碱t-BuP4为催化剂，室温下催化氧化苯乙烯(SO)进行开环聚合一步合成聚氧化苯乙烯(PSO)大分子单体. PSO大分子单体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在不同温度下进行自由基共聚合成接枝共聚物. 用核磁(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热仪(DSC)等对引发剂和聚合物结构及性能进行表征分析. 结果表明成功合成了功能引发剂VBA. t-BuP4能顺利催化SO聚合一步合成结构可控的PSO大分子单体，大分子单体PSO与MMA可以顺利共聚合成接枝共聚物. GPC和1H-NMR分析表明：合成的大分子单体中约有4.0%的惰性组分. DSC测得共聚物只有1个玻璃化转变温度，而且与理论计算值相吻合.  
        关键词：大分子单体;接枝共聚;膦腈碱;一步法   
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        发布时间：2021-01-26
      • 王秋璨,周阳,张娇娇,于洪超,张少蒙,付瑶,时子海,李红明,夏碧华,黄启谷
        2019, 50(2): 124-134. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18187
        摘要：采用2种结构不同的配体，与过渡金属Ti、Zr、Ni、Pd的氯化物反应得到8种[N,P]型非茂过渡金属催化剂. 通过研究配体结构、中心金属原子及主要聚合条件对乙烯/丙烯共聚合行为的影响，优化出催化剂Cat.L2-Ti，其催化乙烯/丙烯共聚合的活性高，所得共聚物中丙烯插入量达11.5 mol%，共聚物Mw高达2.75 × 105 g/mol. 由核磁共振(13C-NMR)、示差扫描量热法(DSC)与广角X射线衍射(WAXD)结果表明共聚物分子链是以乙烯单元为主，乙烯单体一部分以聚乙烯长链段存在，一部分与丙烯单体无规共聚生成了乙烯/丙烯无规共聚物；同时FTIR表明聚丙烯长链段对应的红外特征峰没有出现，DSC结果也表明聚丙烯链段对应的熔点也没有出现，说明丙烯单元未形成聚丙烯长链段. DSC分析表明随着共聚物中丙烯单体插入量增加，聚乙烯长链段显示的熔点渐渐降低，当丙烯插入量达11.5 mol%时，共聚物的熔融峰不明显. WAXD分析表明即使丙烯插入量达11.5 mol%时，没有聚丙烯长链段的结晶衍射峰，但是聚乙烯长链段的结晶衍射峰强度随丙烯插入量增加而减弱. 当丙烯插入量达11.5 mol%时，共聚物的结晶衍射峰明显变弱. 这些结果证实[N,P]型非茂过渡金属配合物催化乙烯、丙烯共聚可获得PE-b-P(E/P)多嵌段共聚物.  
        关键词：非茂过渡金属催化剂;乙烯;丙烯;共聚合;多嵌段共聚烯烃   
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        发布时间：2021-01-26
      • 胡榕婷,王珏,杨静,丁澦,陈国颂
        2019, 50(2): 135-146. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18204
        摘要：利用蛋白质融合技术，将绿色荧光蛋白(GFP)与可二聚化的链酶亲和素突变体(SA)融合，形成二聚化融合蛋白质GFP-SA，并以此作为生物大分子自组装的构筑基元. 同时，设计并合成了相应的配体分子RhYBio2，该配体中的2个生物素分子能特异性结合相邻融合蛋白中的SA，并将2个以上的二聚化融合蛋白GFP-SA排列成纳米线，随后该纳米线再通过配体中的罗丹明B分子二聚，进一步组装形成荧光蛋白质微米环. 采用动态光散射(DLS)对其粒径及分布进行了表征，并利用透射电子显微镜(TEM)和激光共聚焦显微镜(confocal microscope)观察了组装体的形貌，即蛋白质微米环，其形貌规整并具有较强的荧光.  
        关键词：融合蛋白;绿色荧光蛋白;自组装;微米环   
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        发布时间：2021-01-26
      • 梁孝林,闻杰,杨雯迪,刘文毅,施冬健,陈明清
        2019, 50(2): 147-159. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18176
        摘要：利用木质素开环δ-戊内酯(DVL)与L-丙交酯(L-LA)制备木质素表面接枝PDVL与PLLA链段，通过改变制备方法，制备lignin-g-PDVL-ran-PLLA、lignin-g-PDVL-b-PLLA 2种序列结构不同的木质素接枝聚合物(lignin-g-polyester). 进而将lignin-g-polyester与PLA溶液复合后，采用溶液挥发成膜法制备一系列不同比例、不同序列链段的聚乳酸/木质素接枝聚合物复合材料(PLA/lignin-g-polyester). 通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)确定其结构；示差扫描量热仪(DSC)、场发射电子扫描显微镜(FE-SEM)等检测复合材料的热学性能及其内部形貌. FE-SEM的结果表明lignin-g-polyester在基材中以粒子形式均匀分散，与PLA基材相容性提高. DSC结果表明lignin-g-polyester能促进PLA的结晶；且无规的lignin-g-PDVL-ran-PLLA比具有规整嵌段结构的lignin-g-PDVL-b-PLLA更有利于促进PLA的结晶行为；同时Lignin-g-polyester改善了PLA复合材料的力学性能，且含有lignin-g-PDVL-b-PLLA比lignin-g-PDVL-ran-PLLA更能提高聚合材料的强度与韧性. 复合材料拉伸过程所形成的空穴与褶皱是复合材料韧性提高的关键成因. 此外，所制的PLA/lignin-g-polyester复合材料具有较优的紫外屏蔽性能.  
        关键词：聚乳酸基复合材料;接枝结构;木质素;δ-戊内酯;L-丙交酯   
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        发布时间：2021-01-26
      • 卢烁,杨东杰,李圆圆,李致贤,邱学青
        2019, 50(2): 160-169. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18211
        摘要：利用季铵化木质素与TiO2纳米颗粒复合作为乳化剂，以正癸烷为油相，制备具有pH响应性的O/W型Pickering乳液. 该乳液在6.0 < pH < 7.0范围内稳定，在酸性和碱性条件下不稳定. 在中性溶液中，季铵化木质素带负电，TiO 2带正电，两者通过静电吸附作用结合，季铵化木质素的疏水性苯丙烷骨架使TiO2的亲水性降低，提高颗粒的界面活性，形成稳定的乳液. 在酸性和碱性条件下，季铵化木质素和TiO2带同种电荷，两者之间存在强烈的静电斥力，而单独的TiO2纳米颗粒亲水性太高，无法稳定于油水界面形成稳定的乳液，故乳液破乳. 因此季铵化木质素与TiO2纳米颗粒之间的吸附特征赋予Pickering乳液双重pH响应特性，向体系中加入HCl溶液以及NaOH溶液改变水相的pH值，能使乳液体系在乳化与破乳状态之间循环多次，同时乳滴没有明显的变化，具有优异的耐盐性.  
        关键词：季铵化木质素;TiO2;pH响应性;Pickering乳液;吸附   
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        发布时间：2021-01-26
      • 林晨,谢续明
        2019, 50(2): 170-178. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18178
        摘要：通过金属离子(二价铜离子、三价铁离子)配位的方法，增强了氧化石墨烯(GO)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之间基体-填料的相互作用，实现了GO/聚合物复合材料的抗拉伸性能和热稳定性的大幅提升. 采用红外光谱对聚合物基体加入GO和金属离子前后的特征峰变化进行研究，观察配位键是否成功作用于基体与填料之间. 使用拉曼光谱分析了GO的表面结构，结果表明金属离子的加入对GO表面缺陷情况的影响很小. 采用直接熔融法和母料法2种方法制备了复合材料，并对其进行性能测试，发现母料法制备的样品的力学性能更好. 用扫描电子显微镜(SEM)观察材料的断面，结果表明，使用母料法制备的样品，其内部纳米材料的分散均匀性优于直接熔融法的样品. 母料法制备的GO/PMMA复合材料拥有优异的力学和热学性能，而在引入了金属离子进行配位之后，其杨氏模量进一步提升29.6%，抗拉强度提升31.8%，最大热失重温度提升26°C，表明配位键提供的微观强相互作用增强了材料的宏观性能.  
        关键词：氧化石墨烯;金属离子配位;聚甲基丙烯酸甲酯;纳米复合材料;拉伸性能   
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        发布时间：2021-01-26
      • 范振国,陈文欣,魏世洋,刘腾,刘四委,池振国,张艺,许家瑞
        2019, 50(2): 179-188. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18183
        摘要：利用量子化学计算方法和基团贡献法，采集了61种聚酰亚胺分子结构模型单元的12种量子化学结构参数，并通过通径分析法筛选出5种影响该聚合物介电常数的主要因素；在此基础上，基于多元线性回归(MLR)和人工神经网络(ANN)方法构建了2种定量构效关系研究模型(QSPR)，分析了模型的稳定性及预测能力. 计算结果揭示了5种结构参数与材料介电常数之间的内在关系——含氟量的自然律e−F%、偶极距μ、溶度参数δ与介电常数之间存在正相关关系，而最负原子净电荷q−、侧基长度L则与介电常数则存在着负相关关系. MLR-QSPR模型具备较好的物理意义，ANN-QSPR则具有较好的精度，实验数据证明2种模型的平均误差均低于10%. 依据MLR-QSPR模型设计了5种不同含氟量的聚酰亚胺链节结构，结果显示含氟量的增加有利于降低材料的介电常数值，但当含氟量达到一定程度后，介电常数趋于稳定，与文献报道实验结果相一致；当含氟量为34%时(k-3)，材料的介电常数最低，为2.02.  
        关键词：聚酰亚胺;介电常数;定量构效关系;多元线性回归;人工神经网络   
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        发布时间：2021-01-26
      • 董思远,朱平,刘继广,王笃金,董侠
        2019, 50(2): 189-198. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18198
        摘要：研究了透明聚酰胺PAPACM12和PAMACM12的基本性能以及热处理对透明聚酰胺聚集态结构和应力应变行为的影响，着重分析并对比了重复单元结构相近的透明聚酰胺在聚集态结构上的差别. 示差扫描量热法(DSC)的结果表明，PAPACM12的玻璃化转变温度为135.6 °C、熔点为244.6 °C，PAMACM12的玻璃化转变温度为160 °C. 对比傅里叶变换红外光谱(FTIR)谱图的结果，PAPACM12在对应了酰胺基团变形振动的961 cm−1结晶谱带与PAMACM12有明显差异. 经过退火处理后，PAPACM12在一维广角X射线衍射(WAXD)曲线上出现了2个衍射峰，其晶面间距分别为0.50和0.45 nm，对应于聚酰胺的α晶型，这是冷结晶所致；PAMACM12经过热处理后仍为无定形状态. 退火后处理后PAPACM12的拉伸强度得到了改善、断裂强度下降，这也是冷结晶过程中微晶含量不断增加所致，而PAMACM12的拉伸强度和断裂强度均有所下降.  
        关键词：透明聚酰胺;热处理;聚集态结构;拉伸性能   
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        发布时间：2021-01-26
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