最新刊期
      2019 年 第 50 卷 3 期

        前言

      • 张希,刘冬生
        2019, 19(3): 1. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19no3
        关键词：高分子;青年学者;前言   
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        发布时间：2021-11-03

        专论

      • 张丹,武伟,蒋锡群
        2019, 50(3): 199-208. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18191
        摘要：现代有机化学和高分子化学的发展为我们提供了多种高效可控的合成手段，例如点击化学、原子转移自由基聚合、可逆加成-断裂链转移聚合、开环易位聚合等. 综合利用这些合成手段，不同拓扑结构的单分子聚合物纳米材料可以被高效可控地合成. 本文主要介绍我们课题组近几年利用可控合成策略制备的几种不同类型的单分子聚合物纳米材料(包括环糊精聚轮烷、树枝状聚合物、多臂聚合物和聚合物分子刷)以及利用这些高分子纳米材料的高度可控性，对其结构与生物性能之间构效关系的探索.  
        关键词：单分子聚合物纳米材料;可控合成;药物载体;肿瘤治疗   
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        发布时间：2021-01-26
      • 李韦伟
        2019, 50(3): 209-218. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18212
        摘要：给体/受体型双缆共轭聚合物是一类含给体主链与受体侧链的共轭聚合物，通过分子内相分离形成异质结，从而应用于单组分有机太阳能电池中. 双缆共轭聚合物及其单组分有机太阳能电池的研究均处于初级阶段，光电转换性能远低于本体异质结太阳能电池. 本文总结了单组分有机太阳能电池的研究进展，重点介绍了我们在双缆共轭聚合物的结构设计、相分离调控以及单组分太阳能电池性能方面的研究工作，并论述了双缆共轭聚合物及其单组分有机太阳能电池存在的科学问题及发展方向.  
        关键词：双缆共轭聚合物;有机太阳能电池;单组分;相分离   
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        发布时间：2021-01-26
      • 刘晶晶,徐宇曦
        2019, 50(3): 219-232. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18222
        摘要：石墨烯是具有单原子厚度的二维碳原子晶体，也是一种独特的天然二维高分子. 柔性石墨烯片层可以通过三维组装形成多孔的块体材料，从而将单个微观石墨烯的特性有效的发挥到宏观材料层面，推进石墨烯的实际应用. 与此同时，随着人类社会对绿色可持续性能源的不断需求，基于石墨烯开发高效的电化学能源存储与转换材料成为当前研究的重要课题. 受石墨烯这一天然二维高分子结构的启发，科学家们希望从原子或分子层面进一步理性设计合成新型二维高分子，获得新的骨架联接并具有优异可加工性能的新型二维材料并探索其在能源等领域的应用，这一研究领域充满巨大挑战. 本专论将系统介绍我们设计合成了一系列新型电化学活性材料并与三维石墨烯有效复合制备成三维石墨烯复合物，以及灵巧合成了几种新型骨架联接的二维高分子材料，并重点实现这两个相辅相成方向在电化学能源存储和转化方面的应用探索，为解决电化学能源需求问题提供崭新的突破口.  
        关键词：三维石墨烯;复合材料;二维高分子;电化学能源存储与转换;柔性电极与器件   
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        发布时间：2021-01-26
      • 白云,张越涛
        2019, 50(3): 233-246. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18269
        摘要：Lewis酸碱对聚合(Lewis pair polymerization, LPP)是目前化学研究的一个前沿和热点. 自从受阻Lewis酸碱对(frustrated Lewis pair, FLP)概念被提出以来，FLP在有机小分子合成领域得到了快速发展并取得了令人瞩目的成就. 然而FLP在高分子合成，尤其是在极性乙烯基单体聚合方面的应用则是方兴未艾. 本专论总结了LP在高分子合成方面的最新研究进展，论述了LP在极性乙烯基单体聚合上的应用. 从LP体系首次被应用于高分子合成领域到进一步研究聚合反应机制，通过对机理的理解来开发新的Lewis酸碱组合进行催化聚合，从Lewis酸碱加合物(CLA)到FLP，从非活性聚合到活性可控聚合再到利用活性聚合体系得到超高分子量的聚合物，按照体系的发展进程做了系统的介绍. 最后还对LP在高分子研究领域的发展方向进行了展望.  
        关键词：Lewis酸碱对聚合(LPP);受阻Lewis酸碱对(FLP);极性乙烯基单体;活性可控聚合;超高分子量;催化   
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        发布时间：2021-01-26

        综述

      • 李梦雪,吴海平,朱有龙,王朝
        2019, 50(3): 247-260. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18237
        摘要：力学自适应性高分子是指能够适应外力作用而几乎不产生力学损伤的一类高分子材料. 而力学自适应性电学高分子是具有良好的传导电荷或离子能力的一种高分子材料，同时还能够适应力学损伤，由于这类材料同时具有良好的电学和力学性能，有望在可穿戴电子器件、能源和生物医药领域产生广泛的应用前景. 本综述主要介绍了力学自适应性电学高分子的设计原则，合成/制备路线和应用前景. 力学自适应电学高分子设计原则的核心是结合分子化学和超分子化学的理念，通过把动态化学键引入到高分子体系中，使其同时具有电学和力学适应性. 通过将材料设计理念引入到高分子制备中，力学自适应性离子导体和电子导体得以成功制备. 力学自适应性电学高分子有望在可穿戴电子器件，储能器件和人工肌肉等领域带来新的突破.  
        关键词：力学自适应;电学高分子;自修复;能量耗散;动态化学键;超分子化学   
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        发布时间：2021-01-26

        研究论文

      • 苗杰,王震,吉晓东,阎敬灵
        2019, 50(3): 261-270. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18201
        摘要：以木质素衍生物4-甲基愈创木酚为主要原料制备了3种生物基芳香二酐，并与石油基和生物基二胺聚合制备了3个系列的生物基聚酰亚胺，这些聚合物的生物基含量为31.8% ~ 56.4%. 利用FTIR、1H-NMR、DSC、DMTA、TGA和拉伸实验对聚合物的结构、热性能和力学性能进行了系统分析表征. 双醚型生物基聚酰亚胺(PI-I和PI-II系列)的玻璃化转变温度(Tg)在213 ~ 235 °C之间，5%热失重(T5%)在406 ~ 453 °C之间；含有二苯并二氧六环结构的生物基聚酰亚胺(PI-III系列)的Tg最高可达424 °C，T5%最高可达508 °C. 聚合物的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别为70 ~ 115 MPa、1.8 ~ 2.8 GPa和3.5% ~ 20.4%. 上述结果表明，基于4-甲基愈创木酚的生物基聚酰亚胺具有与石油基聚酰亚胺相当的热和机械性能.  
        关键词：生物基聚酰亚胺;4-甲基愈创木酚;二酐;热和机械性能   
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        发布时间：2021-01-26
      • 李苗苗,吕全乾,朱锦涛,张连斌
        2019, 50(3): 271-280. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18213
        摘要：通过硼酸(BA)交联羟基封端的聚二甲基硅氧烷(Hydroxyl-PDMS)得到聚硼硅氧烷(PBS)弹性体，并与单分散的SiO2纳米粒子(SiO2 NPs)和炭黑纳米粒子(CB NPs)共组装，进而得到无角度依赖的光子晶体弹性体. 通过光纤光谱仪表征了不同结构色光子晶体弹性体的光学性质，利用光学显微镜和应力-应变测试分别对光子晶体弹性体表面划痕和裂痕的自愈合性能进行了系统表征. 结果表明，该光子晶体弹性体材料的结构色不随观测角度的改变而发生变化，即具有无角度依赖的结构色. 同时，该光子晶体弹性体在形变过程中可实现颜色改变；更为重要的是，光子晶体弹性体的链柔性及动态可逆键使其在室温条件下即可展现出自愈合性能, 可实现表面划痕及裂痕的快速愈合. 此外，通过喷涂法可简单快速地制备具有明亮结构色的大面积光子晶体膜材料，拓展了该光子晶体材料在彩色涂层、显示板、印刷等领域的应用.  
        关键词：光子晶体;无角度依赖结构色;自愈合;弹性体;聚硼硅氧烷   
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        发布时间：2021-01-26
      • 苏萃,施光宇,王笃金,刘国明
        2019, 50(3): 281-290. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18218
        摘要：利用X射线极图法研究了等规聚丙烯(iPP)在阳极氧化铝模板(AAO)中的取向结构. 实验结果表明，iPP在AAO内主要的取向模式为倒易空间的b*轴或a*轴平行于AAO的孔轴(${\vec{{n}}}$). 这2种取向模式的比例同结晶条件有关：随着降温速率增加，高分子的整体取向逐渐变弱，但是a*║${\vec{{n}}}$的取向变化更明显. 在液氮淬冷的条件下，iPP几乎不能结晶. 实验结果同文献所报道的“动力学选择机理”不一致. 借助简化的“一维格子”模型，模拟了成核速率、生长速率对整体取向的影响. 结果表明，高分子在受限空间中的取向存在3个区域：成核速率极高而生长速率极低时，晶体生长尺寸很小，样品表现为各向同性；中间区域各晶面的相对生长速率决定了最终取向结构；成核速率极低而生长速率极高时，纳米孔中高分子一旦成核，晶体就会很快生长至充满整个孔道，所有(hk0)晶面均可生长. 综合实验和模拟结果，提出了高分子受限在一维纳米孔道中的晶体取向模型.  
        关键词：高分子结晶;受限;取向;阳极氧化铝模板;等规聚丙烯   
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        发布时间：2021-01-26
      • 王云飞,魏华
        2019, 50(3): 291-299. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18219
        摘要：首先基于端基为叠氮基团的可逆加成断裂转移试剂CPADB-N3，通过连续两步可逆加成断裂转移(RAFT)聚合制备了线性温敏性双亲性嵌段共聚物聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(寡聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯)(PNIPAAm-b-POEGMA)；进一步通过一锅法胺解-迈克尔加成反应将二硫酯修饰为炔键，得到了线性前体l-(NIPAAm-b-POEGMA)，最后通过极稀条件下，一价铜催化的分子内点击化学的偶联制备得到了环状温敏性双亲性嵌段共聚物c-(PNIPAAm-b-POEGMA). 通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR)、红外光谱(FTIR)、尺寸排除色谱与多角度激光光散射联用(SEC-MALLS)等方法表征了聚合物的分子结构并证明了环状聚合物的成功合成；通过紫外可见分光光度计、动态光散射和透射电镜对比研究了环状与线性聚合物的温敏性与自组装行为. 研究发现环状聚合物具有比线性聚合物更高的较低临界溶解温度(LCST)，同时其在水相中自组装形成的胶束具有更小的粒径和更窄的粒径分布.  
        关键词：环状聚合物;温敏性;双亲性嵌段共聚物;较低临界溶解温度   
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        发布时间：2021-01-26
      • 刘晨晖,曹京京,赵宇,郑春雄,郑雅丹,刘琦,张展展,刘阳
        2019, 50(3): 300-310. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18220
        摘要：为了增强抗生素在生物被膜内部的渗透性能，并使其在生物被膜底部富集，设计了一种新颖的具有强渗透性和酸响应快速释放药物能力的纳米胶囊. 这种纳米载药体系由酸响应内核和强渗透性外壳两部分组成. 其中，纳米药物载体的内核由席夫碱键桥联的聚己内酯(bi-PCL)共沉淀形成，外壳则通过原位聚合的方法在其表面形成一层富含2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)和N-(2-氨基丙基)甲基丙烯酰胺(APM)的无规交联网状聚合物. 由于纳米胶囊表面由正电性的pAPM和低黏附性的pMPC共聚构成，在两者协同作用下，纳米胶囊可迅速渗透至生物被膜底部，同时由bi-PCL构成的内核在生物被膜内部酸性环境刺激下快速断键释放负载的药物. 基于这一结构，该纳米胶囊可在给药后短时间内实现药物富集于生物被膜底部，从而快速有效地杀伤生物被膜内部的细菌，显著提高对生物被膜相关细菌感染的治疗效果.  
        关键词：生物被膜;纳米胶囊;响应性聚合物;两性离子聚合物   
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        发布时间：2021-01-26
      • 陈冠聪,方子正,候宇坤,童张法,赵骞
        2019, 50(3): 311-318. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18229
        摘要：用热聚合合成了一种带有未反应不饱和双键的形状记忆环氧树脂. 通过第二步光固化过程，可以将未反应的双键聚合，形成第二重交联点以增加材料的交联密度，同时提高其玻璃化温度. 利用数字化光掩膜技术对热聚合后的材料进行区域化地曝光，并控制各局部区域的曝光时间，可引发网络中的双键进行第二步光固化，并使材料区域的玻璃化温度在40 ~ 70 °C区间内可调. 二次固化前后的材料均表现出良好的形状记忆性能，形状固定率与回复率均接近100%. 区域化玻璃化温度可控的材料可进行程序化的多形状记忆回复过程，并有望用做具有应变隔离功能的新型柔性电子基底材料.  
        关键词：形状记忆聚合物;玻璃化转变温度;环氧树脂;光固化   
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        发布时间：2021-01-26
      • 司自卫,田宇锋,赵静,张维
        2019, 50(3): 319-326. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18234
        摘要：以在垂直方向上修饰后的双亲性三聚茚的醛类衍生物作为主要单体，通过与对苯二胺在酸催化条件下于油/水界面进行缩合反应，制备了一类非对称性共价有机框架单分子膜. 经此方法制得的膜的红外光谱显示反应过程中，醛基和胺基的特征峰消失，同时出现了亚胺C＝N键的特征吸收峰，表明原料中绝大部分的醛基和胺基被消耗，转化成亚胺键. 透射电镜照片显示新生成的产物为具有数百纳米尺度的纳米片. 原子力显微镜进一步证实此纳米片为厚度约1 nm的单分子层结构. 通过与水的接触角实验证实，双亲性三聚茚所携带的亲水和疏水链分别位于此共价有机框架单分子膜的两侧，从而赋予了此共价有机框架薄膜2个表面对水滴不同的亲和能力.  
        关键词：共价有机框架;非对称性共价有机框架;非对称性二维材料;非对称性二维聚合物   
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