最新刊期
      2025年第56卷第5期

        研究论文(明日之星专栏)

      • 苯并三氮唑取代基含量对聚乙烯介电性能的影响

        钟冰, 王煜, 尤伟
        2025, 56(5): 677-689. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24270
        摘要：以商品化的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为原料，采用Mitsunobu衍生化反应成功合成了一系列含有不同苯并三氮唑含量的聚乙烯(PE)衍生物. 通过红外光谱和核磁共振技术对合成的苯并三氮唑修饰聚乙烯衍生物进行表征，确认其分子结构. 研究结果表明，随着官能团含量的增加，材料的热稳定性降低，乙烯链段的结晶度也呈现下降趋势，但介电常数得到了显著提升. 此外，基于PE衍生物与线性低密度聚乙烯(LLDPE)基体的相容性，成功制备了两者的共混材料. 在固定取代基总含量的情况下，比较PE衍生物的官能化程度和PE衍生物在共混材料中含量两个因素对共混物介电常数的影响，发现增加PE衍生物官能化程度是提高介电常数的重要方式. 这些发现为聚合物介电材料的分子设计提供了新的借鉴.  
        关键词：聚烯烃功能化改性;共混;介电性能;官能化程度   
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        更新时间：2025-06-17

        综述

      • 二氧化碳刺激响应型聚合物的研究进展

        丁明宇, 蒋钱宇, 武鹏超, 靳海宝, 杨晓玲, 林绍梁
        2025, 56(5): 690-704. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24250
        摘要：二氧化碳(CO2)刺激响应型聚合物是指在向聚合物体系中引入或排除CO2后，聚合物物理结构与化学性质等发生可逆变化的“智能”大分子，在各科学领域具有广阔的应用前景. 本文从CO2响应基团出发，分类介绍不同种类CO2响应基团的作用机理，随后依次综述了CO2响应型聚合物的合成、表征、智能体系及其应用领域. 最后讨论与总结该类聚合物材料现存的挑战，并对其未来应用前景与发展方向进行了展望.  
        关键词：CO2刺激响应型聚合物;可逆调控;聚合物自组装;功能应用   
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        更新时间：2025-06-17

      • 聚合物蓝相液晶的图案化研究进展

        李景辉, 王雷, 仝佳琪, 郑成林, 杨文杰, 王京霞, 江雷
        2025, 56(5): 705-733. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24256
        摘要：蓝相液晶以其独特的三维手性结构和动态可调的结构色得到研究者的广泛关注. 本文系统综述了蓝相液晶的图案化制备策略、响应性蓝相液晶的图案研究进展及相关应用. 蓝相液晶的图案化制备策略包括化学基底图案技术、掩膜版法、喷墨打印技术、直写技术及裁剪技术. 响应性蓝相液晶的图案研究则包括蓝相液晶图案在电、光、热、机械力、溶剂与蒸气外场刺激下的响应性变化. 最后介绍了蓝相液晶的图案化应用，并探讨了蓝相液晶的图案化存在的问题及潜在的研究方向.  
        关键词：蓝相液晶;聚合物稳定;图案化;响应性;光学应用   
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        更新时间：2025-06-17
      • 邵建铭, 仇超, 董侠, 王笃金
        2025, 56(5): 734-753. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24281
        摘要：杜仲胶(EUG)是一种具有优秀性能的天然高分子，是我国特有的生物基高分子资源. 本文总结了杜仲胶化学改性和物理共混改性的方法，介绍了EUG作为形状记忆材料的结构和原理，总结综述了EUG形状记忆材料的制备或增强优化等技术方法，通过化学改性引入极性基团或共价交联，以及物理共混引入低分子量有机物、聚合物、无机填料和金属盐等方法，显著提升了EUG材料的力学性能和形状记忆性能. 本文最后提出了EUG形状记忆功能的发展方向.  
        关键词：反式-1;4-聚异戊二烯;杜仲胶;形状记忆高分子;化学改性;物理共混   
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        更新时间：2025-06-17

        研究论文

      • 刘恺元, 周江山, 赵长稳, 陈冬, 杨万泰
        2025, 56(5): 754-766. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24305
        摘要：随着石油资源的日益枯竭，亟待开发一种新型的汽油降烯烃技术，在优化汽油产品的同时对石化工业中巨量的混合烯烃加以有效利用. 采用自稳定沉淀聚合将三催轻石脑油与马来酸酐进行了自由基共聚合，制备了窄分布、形貌尺寸可控的共聚物微球，有效降低了三催轻石脑油的烯烃含量，实现了混合烯烃的资源化利用. 对共聚物微球进行了气-固原位酰胺化反应改性、原位酰亚胺化反应改性及卤胺化反应改性，得到N-卤胺抗菌微球. 利用元素分析、傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱面分布分析(EDS mapping)对共聚物微球进行表征，表明共聚物为交替共聚物，聚合反应的降烯烃率最高达到45%；N-卤胺抗菌微球活性氯含量为0.7%，在10 min的接触时间内，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均在99.99%以上，具有优异的抗菌性能. 微球经6次卤胺化-活性氯释放循环后活性氯含量由0.52%增长到1.35%，表明其卤胺化反应具有良好的可循环性.  
        关键词：混合烯烃;自稳定沉淀聚合;降烯烃;N-卤胺   
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        更新时间：2025-06-17

      • 全生物基聚酯弹性体/木质素复合材料的制备及性能研究

        孙振涛, 张奇男, 刘庆生, 王朝, 张立群
        2025, 56(5): 767-777. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24290
        摘要：以生物基二元酸、二元醇等单体合成的生物基聚酯弹性体为基体，采用大宗生物质资源木质素作为补强填料，制备了全生物基聚酯弹性体/木质素复合材料. 同时，通过引入甲基丙烯酸锌(ZDMA)在木质素与生物基聚酯弹性体基体之间构建界面锌配位键，提高了木质素在生物基聚酯弹性体中的分散性和力学性能.结果表明，随着ZDMA用量增加，生物基聚酯弹性体复合材料力学性能明显提高.与未添加ZDMA的聚酯弹性体复合材料相比，添加了20 phr木质素和6 phr ZDMA的生物基聚酯弹性体复合材料的拉伸强度提高了386%，可达到10.2 MPa.有望应用于生物基鞋材、密封圈等橡胶制品领域.  
        关键词：生物基聚酯弹性体;木质素;生物基复合材料;配位键   
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        更新时间：2025-06-17

      • 烯马树脂无醛胶黏剂：新材料、新化学、高性能

        周江山, 刘恺元, 邵军强, 赵长稳, 陈冬, 杨万泰
        2025, 56(5): 778-788. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24306
        摘要：基于缩聚反应合成的以脲醛树脂为代表的热固性甲醛系胶黏剂；由于甲醛残留及解聚反应的限制，用其黏合的人造板存在长期释放甲醛的问题. 开发无醛胶黏剂是从根本上解决人造板甲醛污染难题的有效方法. 本文提出了一种新的制备水溶性无醛胶黏剂的化学方法，首先以低成本的烯烃/混合烯烃和马来酸酐为原料，通过自稳定沉淀聚合(2SP)合成了烯烃/混合烯烃-马来酸酐共聚物微球. 进而利用该微球粒径均一、内部多孔、反应活性高的特点，直接与氨气通过气固反应制备了烯烃/混合烯烃-马来酰胺酸共聚物(简称“烯马树脂”). 烯马树脂可以在与脲醛树脂相同的热压条件下通过与其完全不同的胶合机理粘接木材：在高温条件下，烯马树脂的酰胺酸基团同时发生酰亚胺化反应和与木材羟基的酯化反应，实现其由水溶性向疏水性材料的转变，并同时通过交联木材赋予人造板良好的胶合性能. 以烯马树脂制备的纤维板、刨花板和胶合板综合性能均高于国标要求. 烯马树脂具有水溶性、无甲醛、苯及二甲苯添加、原料来源广泛且成本低、用胶工艺与脲醛树脂基本相同且胶合性能优异的特点，展现出替代传统脲醛树脂的巨大潜力.  
        关键词：烯马树脂;无醛胶黏剂;自稳定沉淀聚合;人造板   
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        更新时间：2025-06-17

      • 单茂稀土催化剂催化E-间戊二烯与苯乙烯共聚合的研究

        马杰, 郭方
        2025, 56(5): 789-799. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24288
        摘要：研究了单茂稀土催化剂Cp'Ln(CH2C6H4NMe2-o)2 (1: Cp' = C5Me4SiMe3, Ln = Sc; 2: Cp' = C5Me4SiMe3, Ln = Nd; 3: Cp' = fluorene, Ln = Sc; 4: Cp' = fluorene, Ln = Nd)催化E-间戊二烯(E-PD)与苯乙烯(St)共聚合的性能，通过NMR、GPC、DSC和聚合动力学对所获聚合物的微观结构和热性能进行表征分析. 结果表明，单茂稀土催化剂的中心金属和茂配体结构不仅影响E-PD和St聚合活性和选择性，而且影响E-PD-St共聚物的序列结构. 单茂钪1可以高活性的催化E-PD和St均聚合及共聚合，在室温甲苯溶剂中聚合5 min，聚合物的收率达100%，E-PD聚合cis-1,4选择性为72%，St间规聚合的间规度为99%. 由单茂钪1获得的E-PD-St共聚物为多嵌段共聚物，通过控制加料比可以精确控制共聚物的组成. 不同组成的E-PD-St多嵌段共聚物具有源自间规聚苯乙烯(sPS)嵌段的熔点(Tm = 249~266 ℃)和源自E-PD聚合物嵌段的玻璃化转变温度(Tg = -42~-49 ℃). 单茂钕4也可以催化E-PD和St均聚合及共聚合，但相比于单茂钪1其催化活性下降，而且聚合选择性也与单茂钪1不相同. 单茂钕4在70 ℃甲苯溶剂中催化E-PD聚合1 h，聚合物收率达94%，trans-1,4选择性为80%；同样条件下催化St聚合4 h，聚合物收率达90%，间规度为84%. 单茂钕4催化不同比例E-PD和St共聚合4 h，共聚物收率达80%以上，获得组成可控的E-PD-St无规共聚物. 不同组成的E-PD-St无规共聚物在-28~84 ℃间具有一个Tg，Tg值随着共聚物中St含量的增加而提高.  
        关键词：间戊二烯;苯乙烯;共聚合;稀土催化剂   
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        更新时间：2025-06-17
      • 张虎诚, 黄汉雄
        2025, 56(5): 800-809. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24289
        摘要：采用化学氧化法，在模压成型的微柱阵列乙烯-辛烯共聚物(POE)薄片表面上聚合吡咯(Py)导电层，制得传感基片；将2片微柱阵列传感基片面对面封装成柔性互锁压阻传感器. 扫描电镜观察、红外光谱测试和表面电阻率测试的结果表明，对Py聚合时间30 min制备的传感基片，微柱和底部表面上形成了完整的聚吡咯导电层且其表面呈较明显的蠕虫状微褶皱结构. 所封装的互锁压阻传感器呈现较高的循环响应稳定性和重复性以及较宽的响应范围，这归因于互锁微柱较高的耐压性和相互支撑以及POE较高的回弹性. 更为重要的是，互锁传感器呈现较短的响应/恢复时间(30/41 ms)、较低的检测限(~10 Pa)和较高的灵敏度，这归因于微柱表面上形成的微褶皱二级结构. 互锁压阻传感器用于检测人体微弱生理信号(如手腕/颈部脉搏、脸部动作)和较高压力场景(如足底压力)时均呈现很好的响应效果，表明其在健康监测和运动检测方面具有良好的应用前景.  
        关键词：柔性压阻传感器;聚吡咯;微柱阵列;互锁封装;乙烯-辛烯共聚物   
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        更新时间：2025-06-17

      • 逐步升温熔融聚合制备液晶聚酯过程中链增长机制的研究

        杨华琴, 况军, 邓东浩, 周文乐, 李应成
        2025, 56(5): 810-821. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.24296
        摘要：基于4-乙酰氧基苯甲酸(ABA)、2-乙酰氧基-6-萘甲酸(ANA) 2种共聚单体，探索了逐步熔融聚合反应过程中聚合组分随反应程度的变化关系，以及聚合反应温度对聚合物链段增长影响. 发现聚合反应初期(反应温度≤280 ℃)，聚合反应主要发生于各聚合反应单体的端基乙酰氧基与羧基之间以“头尾”相连的方式进行链增长，为酸解反应机理. 随着聚合反应程度增大，聚合反应体系逐渐形成双组分，在DSC测试中呈现出与热历史无关的双熔融峰，低熔融峰分布于270~278 ℃，高熔融峰分布于290~292 ℃. 在聚合反应后期，当反应温度为300 ℃时，聚合产物仍旧呈现双熔融峰. 而当聚合反应温度进一步升高至320 ℃时，聚合物进行链增长的同时发生了聚合物链段序列结构的无规化，促使了聚合体系由双峰转变为单峰分布，这主要是由于高温聚合反应条件下聚合物链间发生了酯交换反应.  
        关键词：液晶聚酯;酸解反应;酯交换反应   
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        更新时间：2025-06-17

      • 结构色可控光子晶体水凝胶的制备及多重响应特性

        冯光娜, 李可歆, 陈涛, 赵海利
        2025, 56(5): 822-831. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24301
        摘要：制备了一种具有温度和压力双重响应特性的反蛋白石结构光子晶体水凝胶膜. 首先合成了具有不同粒径的SiO2纳米微球，然后通过垂直沉积法和牺牲模板法依次制备具有蛋白石结构的SiO2光子晶体模板和反蛋白石结构的光子晶体水凝胶膜. 采用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜及光谱仪对所制备光子晶体模板和水凝胶膜的微观结构、表面结构色和反射光谱进行表征，结果表明所制备的光子晶体模板和水凝胶膜呈现出有序的六方体结构且通过改变SiO2纳米微球的粒径可以实现对光子晶体水凝胶膜表面结构色的有效调控. 得益于壳聚糖的温度敏感特性和反蛋白石多孔结构，光子晶体水凝胶膜展现出对温度和压力刺激的双重响应特性；多壁碳纳米管(MWCNTs)良好的导电性使得光子晶体水凝胶膜在拉伸、压缩和弯曲作用下不仅能够呈现出结构色变化，还能检测到明显的相对电阻变化. 本文所制备的光子晶体水凝胶膜对温度和外力的双重响应特性及双信号输出能力使其在高性能、多功能传感领域展现出巨大的应用前景.  
        关键词：光子晶体水凝胶;结构色;温度响应;压力响应   
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        更新时间：2025-06-17
      • 段宇峰, 付旭, 廖晓丽, 骆云政, 万露, 李照磊
        2025, 56(5): 832-844. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24294
        摘要：由于生物可降解性等诸多优异性能，聚乳酸材料的研究一直受到广泛关注. 然而，聚乳酸的韧性较差，这限制了其应用范围. 本研究首先将右旋聚乳酸(poly(D-lactic acid), PDLA)与聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol), PVA)反应，制备了接枝物PVA-g-PDLA，并对PVA-g-PDLA进行表征. 其次，以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂，将PVA-g-PDLA添加至聚乳酸外消旋共混物(poly(D-lactic acid)/poly(L-lactic acid), PLLA/PDLA)中，制备了PVA-g-PDLA/PLLA/PDLA复合材料. 该复合材料经溶液浇铸形成的是同质晶，这被证明与所使用的溶剂有关. 再次，对PVA-g-PDLA/PLLA/PDLA复合材料进行了力学性能测试. 结果表明，PVA-g-PDLA/PLLA/PDLA的断裂伸长率最高可达200%. 最后，本文以PVA-g-PDLA/PLLA为参照，探讨了PVA-g-PDLA对全同质晶聚乳酸外消旋共混物的增韧机理.  
        关键词：聚乳酸外消旋共混物;接枝改性;全同质晶;增韧   
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        更新时间：2025-06-17
      • 张文琪, 范雯雯, 张若涵, 彭倩倩, 李祥亮, 雷岚, 李辉
        2025, 56(5): 845-860. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2024.24313
        摘要：传统化学键硫化的丁苯橡胶机械性能优异，但无法再加工且废料处理对环境危害极大，因此，制备兼具优异机械性能和可回收性、形状记忆等多功能丁苯橡胶具有重要意义，但仍面临巨大挑战. 本研究通过一锅法-热压法成功制备了一种高强度、可回收和三重形状记忆的二硫键/氢键双动态交联丁苯橡胶. 以丁苯橡胶(SBR)为主链，通过1,4-双键与间氯过氧苯甲酸的环氧化反应生成环氧化丁苯橡胶(ESBR)，再分别引入二硫键交联剂4,4′-二氨基二苯二硫醚(DTDA)与氢键交联剂3-氨基-1,2,4-三唑(ATA)合成动态二硫键和氢键交联密度可调的双动态交联网络丁苯橡胶(ESBR-DTDA-ATA). 结果表明，动态氢键和二硫键交联网络在机械性能上呈现显著的协同增强作用. 通过优化两种交联剂的比例，获得了性能最优的ESBR-DTDA10%-ATA5%，其断裂强度高达15.9 MPa，断裂伸长率为114.7%，杨氏模量和韧性分别高达231.3 MPa和14.4 MJ/m3. 此外，ESBR-DTDA10%-ATA5%具有可回收性，回收材料的机械强度仍高达11.3 MPa，回收率为72%，并且动态二硫键和氢键赋予ESBR-DTDA10%-ATA5%良好的三重形状记忆性能. 这一简单而高效的双动态网络设计理念，为开发兼具优异机械性能、可回收性及形状记忆功能的多功能先进材料提供了新的思路与启发.  
        关键词：二硫键/氢键双动态交联;高强度丁苯橡胶;可回收;三重形状记忆   
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        更新时间：2025-06-17
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