最新刊期
      2026年第57卷第7期

        综述

      • 人形机器人用高分子材料研究进展

        朱桂英, 刘春艳, 邓宝, 刘博恩, 夏鹏程, 李鹏娟, 雷军, 徐家壮
        2026, 57(7): 1433-1445. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26044
        摘要：人形机器人是实现具身智能的关键物理载体，发展潜力和应用前景巨大. 高分子材料具有低密度、高比强度、易加工及功能可设计等优势，已逐渐用于人形机器人的承重与功能部件. 本文综述了近年来高分子材料在人形机器人中的研究成果. 重点围绕轻量化骨骼结构材料、仿生皮肤材料、智能感知-驱动材料的关键性能需求，阐述其在微观结构设计、功能网络构建、制备加工方法及构效关系等方面的研究进展. 最后，对该领域面临的挑战及发展方向进行了探讨与总结.  
        关键词：人形机器人;高分子材料;骨骼材料;皮肤材料;感知-驱动材料   
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        更新时间：2026-07-08

      • 生物基本征型自修复聚合物：构建策略与应用研究进展

        李艳梅, 欧阳欣, 韩昊霖, 沈经杰, 莫伟杰, 张泽平
        2026, 57(7): 1446-1469. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26027
        摘要：生物基自修复聚合物结合了可再生资源的可持续性与智能自修复功能，在推动绿色材料发展方面展现出独特优势. 近年来，随着动态化学的迅速发展，基于生物质原料构建自修复材料已成为高分子领域的重要研究方向，不仅拓展了传统聚合物的功能边界，也为材料循环利用和寿命延长提供了新路径. 本文系统总结了生物基自修复聚合物的构建策略，重点阐述了动态共价键(亚胺键、二硫键、硼酸酯键等)、动态非共价键(如氢键、金属配位、静电作用)以及多重动态键协同作用的设计原理与修复机制. 在此基础上，进一步综述了以多糖(纤维素、淀粉、壳聚糖等)、木质素、植物油、蛋白质、天然橡胶与杜仲胶以及其他特色生物质(如脱氧核糖核酸、茶多酚、衣康酸、硫辛酸等)为原料开发的自修复聚合物体系，分析了它们在不同触发条件下(热、光、湿度、pH等)的修复行为与性能特点，最后，探讨了该新兴领域的挑战和发展趋势.  
        关键词：生物基材料;自修复聚合物;动态键;可持续;应用   
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        更新时间：2026-07-08

        研究论文

      • 导热碳纤维/邻苯二甲腈复合材料研究

        裴艳敏, 肇研, 丁江楠, 周超, 郑鲲, 周恒
        2026, 57(7): 1470-1479. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26038
        摘要：碳纤维增强邻苯二甲腈(CF/APN)复合材料厚度方向热导率较低，限制了其在高导热领域的应用. 为解决该问题，本研究首先采用反应诱导相分离法制备了平均粒径分别为25和200 μm的2种邻苯二甲腈树脂(APN)微球，然后在微球表面包覆少层石墨烯(FLG)制得APN25@FLG和APN200@FLG 2种粒子，将APN@FLG粒子作为导热增强相引入CF/APN复合材料体系中，并与直接添加FLG的改性方法进行对比，探究APN@FLG粒子对复合材料导热性能的调控作用及其对复合材料力学性能的影响. 结果表明，引入APN@FLG粒子的改性方案导热增强效果显著优于直接添加FLG的改性策略，APN@FLG粒子中的APN树脂微球可有效抑制FLG在成型压力作用下的面内取向行为，从而显著提升复合材料厚度方向的热导率. 当FLG的添加量为3.6 wt%时，APN200@FLG/CF/APN复合材料的厚度方向热导率达到1.62 W/(m·K)，相较于未改性的CF/APN复合材料提升了189%. 同时，引入APN@FLG粒子后复合材料层间剪切性能基本保持不变，仅当粒子添加量较大时，弯曲强度有所下降. 本研究为高性能导热复合材料设计与制备提供了高效可行的新策略.  
        关键词：邻苯二甲腈;碳纤维;热导率;少层石墨烯;取向   
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        更新时间：2026-07-08

      • 煤制乙二醇的酯化反应行为及聚酯纤维的制备

        蔡帅, 孙海钰, 陈卓, 左伟伟
        2026, 57(7): 1480-1488. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26037
        摘要：针对煤制乙二醇在聚酯合成过程中因对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)脱水醚化导致聚酯品质降低的问题，系统研究了煤制乙二醇与对苯二甲酸的酯化反应行为. 通过核磁共振氢谱(1H-NMR)与液相色谱质谱联用(LC-MS/MS)等表征手段，对酯化反应中生成的目标产物BHET以及各种副产物，包括BHET二聚体、三聚体及双[2-(2-羟乙氧基)乙基]封端的BHET单体、二聚体和三聚体等进行了结构表征，揭示了煤制乙二醇酯化反应行为特征. 使用钛酸四丁酯催化剂抑制醚化副反应，并结合溶解度差异与薄层硅胶过滤等手段，分离并精制了BHET. 所得BHET纯度达99.14%，残留钛含量降至147 μg/g. 精制BHET经缩聚制备所得纤维级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)经熔融纺丝得到聚酯纤维. 纤维的断裂强度和断裂伸长率与市售BHET在相同聚合、纺丝条件下制备的纤维的性能相当. 本文研究结果表明，经合理的酯化催化与单体BHET纯化，煤制乙二醇在聚酯纤维领域具备较强的应用潜力.  
        关键词：煤制乙二醇;煤制乙二醇酯化;煤制聚对苯二甲酸乙二醇酯;煤制涤纶   
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        更新时间：2026-07-08
      • 吕彦兵, 黄威, 邹俞民, 章伊欣, 刘雄, 李享, 张成建, 张兴宏
        2026, 57(7): 1489-1501. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26058
        摘要：具有优异光学功能的高性能树脂在高端镜片、高清成像等光学领域有重要应用. 本研究以CO2、环氧化物和生物源的大位阻三元环状酸酐为单体，采用无金属催化的途径制备得到无规结构的聚(酯-碳酸酯)，其数均分子量高达148.6 kg/mol. 通过改变环氧化物/环酸酐的投料比，所得产物的玻璃化转变温度范围为114~142 ℃，热分解温度范围219~284 ℃，为耐热性高的聚合物材料. 滴铸法所得该聚合物膜的透光率达91%，折光指数为1.50~1.52，阿贝数为46~57. 本研究结果为制备无金属残留的高性能有机光学材料提供了新途径.  
        关键词：三元环状酸酐;三元共聚;聚(酯-碳酸酯)共聚物;无金属催化;高折光指数;高阿贝数   
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        更新时间：2026-07-08
      • 盛朝华, 罗俊慧, 张康, 孔令见, 刘向阳
        2026, 57(7): 1502-1512. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26066
        摘要：针对酰胺键引入对聚酰亚胺化学酰亚胺化动力学路径及其后续结构与性能演变影响认识不足的问题，本工作以无色透明聚酰亚胺(CPI)和聚酰胺-酰亚胺(CPAI)为研究对象，系统考察了酰胺键引入及脱水剂用量(60%~160%)对化学酰亚胺化反应动力学、完全酰亚胺化后聚集态结构以及薄膜力学和光学性能的影响. 结果表明，酰胺键的引入显著改变了化学酰亚胺化动力学路径：CPI体系在脱水剂用量达到120%以上时，由二级反应转变为一级反应；CPAI体系则在60%~100%用量下因分子内氢键作用表现为一级反应，而在120%以上因氢键网络被削弱后转为二级反应. 动力学路径差异进一步影响薄膜聚集态结构演变. X射线衍射与双折射结果表明，提高脱水剂用量可促进链堆叠致密化，增强面内取向，从而实现CPI薄膜力学与光学性能的协同提升；当脱水剂用量≥120%时，其拉伸强度、断裂伸长率和550 nm透过率分别达到130.3 MPa、10.3%和89.8%. 相比之下，CPAI薄膜表现出更高韧性，且其光学性能亦因薄膜均匀性提高而得到进一步改善. 本工作为CPI/CPAI薄膜化学酰亚胺化过程调控及综合性能优化提供了理论依据.  
        关键词：无色透明聚酰亚胺;化学酰亚胺化;反应动力学;结构与性能   
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        更新时间：2026-07-08

      • 基于盐析效应的多孔水凝胶的制备及性能研究

        汪鹏, 冯雪贞, 程贤, 王婧, 张海波, 陈玉湘
        2026, 57(7): 1513-1525. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26025
        摘要：多孔水凝胶具有孔隙可调、高比表面积、低密度及可变形性等优点，在生物医学和柔性传感领域应用广泛，然而存在力学性能不足的问题. 针对这一挑战，本研究提出了一种基于盐析效应与多重交联协同作用的策略，用于制备高强度高韧性多孔水凝胶. 利用镓基液态金属(LM)与水介质之间发生原位氧化还原反应产生的氢气驱动体系快速发泡形成多孔结构，并结合盐析效应诱导的疏水缔合，在动态硼酸酯键、金属离子配位键和氢键等多重物理化学交联作用下，制备出兼具高强度高韧性以及高导电率的LMCNF多孔水凝胶. 实验结果表明，在LM添加量为7.5 wt%、聚乙烯醇(PVA)含量为16 wt%以及柠檬酸钠溶液浓度为20 wt%的最优制备条件下，LMCNF多孔水凝胶的拉伸强度达1009.47 kPa，韧性为1520.6 kJ/m3，断裂伸长率为266.06%，电导率为8.39 mS/cm. 此外，该水凝胶在压缩过程中呈现出灵敏、稳定且可逆的电阻响应，具有较高的应变系数(GF最高达1.68)和较宽的工作范围，同时还具备优异的循环压缩稳定性和抗疲劳性能，在70%压缩应变下循环100次仍能恢复其初始形态，在柔性电子器件、智能传感器与健康监测等领域的展现出潜在的应用价值.  
        关键词：液态金属;高强度;多孔水凝胶;盐析;导电性   
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        更新时间：2026-07-08
      • 卓文越, 杨子夜, 赵桐, 牛艳华, 李光宪
        2026, 57(7): 1526-1536. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26012
        摘要：采用多种室内加速老化实验研究了聚烯烃弹性体(POE)封装膜在热氧、湿热、氙灯、碘镓灯等条件下的老化行为，探索了POE封装膜对不同老化因子的敏感程度. 通过表征力学性能、交联度、光学性能、热稳定性、表面形貌、化学结构，评价了老化前后宏观性能和微观结构的变化，对比分析了不同老化条件下POE的老化机理和助剂析出行为. 研究发现热氧条件下存在氧化降解与后交联的竞争，导致宏观性能无明显变化；光氧老化对分子链的降解有显著的加速作用，低辐照度的氙灯老化后氧化降解最严重，高辐照度的碘镓灯老化后分子链大量断裂. 环境温度和湿度影响着材料基体中的小分子助剂析出能力，高温高湿条件下助剂析出现象更加明显，从而影响了材料的抗老化能力.  
        关键词：聚烯烃弹性体;加速老化;老化机理;助剂析出   
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        更新时间：2026-07-08

      • 全生物降解聚草酸-碳酸丁二醇酯的合成与性能

        韩晓慧, 冯俊, 周佳, 熊新阳, 王培贤, 王自庆
        2026, 57(7): 1537-1550. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26021
        摘要：以草酸二甲酯(DMO)、碳酸二甲酯(DMC)和1,4-丁二醇(BDO)为原料，通过两步酯交换缩聚法, 成功合成了一系列高分子量聚草酸-碳酸丁二醇酯(PBOC). 重点探究碳酸酯(BC)链段含量对PBOC结构与性能的影响. 结果表明，PBOC表现为BC和草酸酯(BO)链段的无规共聚物，呈现出单一玻璃化转化温度(Tg)，且随着BC含量的增加而降低；BC链段的引入破坏了聚草酸丁二醇酯(PBO)分子链的规整性，显著抑制了其结晶能力，因此PBOC的熔融温度、结晶度及结晶速率均随着BC含量的增加而降低. 通过改变BC含量可以实现对PBOC力学性能、阻隔性能和降解性能的有效调控. 当BO含量为80%时，获得PBO80C共聚物的拉伸强度和断裂伸长率分别为48 MPa和600%，以商业聚丁二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)为参考，PBO80C的O2和H2O的阻隔性能提升因子BIFp (O2)和BIFp (H2O)分别为6.4和5.2，显著优于其它商业共聚酯，为高性能生物降解材料的研究提供了参考.  
        关键词：酯交换缩聚;全生物降解聚合物;聚草酸-碳酸丁二醇酯;无规共聚;阻隔性能   
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        更新时间：2026-07-08
      • 王露露, 薛键鑫, 李杰, 陆焕焕, 王帅, 刘建, 宋晨飞, 逄显娟
        2026, 57(7): 1551-1565. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26026
        摘要：针对聚醚醚酮(PEEK)在高载荷工况下承载能力不足及摩擦稳定性差的问题，本研究构建了碳纤维(CF)/碳纳米管(MWCNTs)多尺度协同增强体系，并引入聚醚酰亚胺(PEI)和第三代聚酰胺-胺(PAMAM)进行界面化学改性. 通过上浆与接枝实现MWCNTs在CF表面的均匀负载，制备了不同结构复合材料. 结果表明，改性后界面形成稳定共价键合，显著增强界面结合与载荷传递能力. 与纯PEEK相比，复合材料硬度和导热性能均得到提升，其中CF-PAMAM-MWCNTs/PEEK综合性能最优. 在130 N下，其摩擦系数和比磨损率分别降低约15.8%和31.97%，在3~9 mm/s范围内磨损率降低约65%~75%. 性能提升归因于多尺度增强体协同作用及稳定摩擦膜的形成，有效抑制纤维拔出和三体磨损.  
        关键词：聚醚醚酮;碳纤维;碳纳米管;界面改性;摩擦磨损   
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        更新时间：2026-07-08
      • 金帅, 鲁瑞瑶, 闫婧瑶, 薛彦虎
        2026, 57(7): 1566-1579. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26034
        摘要：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的高性能化是高强高模聚合物纤维领域的关键问题，而原料分子量、微观结构与加工路径之间的协同机制仍不清晰. 本研究以不同分子量纺丝级UHMWPE为对象，基于凝胶纺丝与多阶段牵伸这一非平衡过程，系统揭示了原料结构、链拓扑演化与牵伸行为之间的内在关联. 结果表明，单纯提高分子量难以直接提升力学性能，其优势需通过缠结解构与取向重组加以释放. 粒径分布集中且孔结构适中的原料更有利于形成稳定凝胶网络. 通过调控螺杆温度与转速，不同初始黏均分子量的冻胶纤维可被调控至约3.60×106 g/mol，但不同温度—剪切路径会引入非平衡链拓扑结构，并在牵伸过程中产生拓扑记忆效应，持续影响链柔顺性与力学性能，链柔顺性较高的中等分子量体系更有利于实现高倍牵伸取向. 本工作为高性能UHMWPE纤维的工程化制备提供了新的设计思路.  
        关键词：超高分子量聚乙烯;凝胶纺丝;拓扑记忆效应;牵伸动力学;力学性能   
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        更新时间：2026-07-08

      • AB/B二元共混对面心立方球状结构稳定作用的理论研究

        杨桢, 黄朝金, 刘美娇
        2026, 57(7): 1580-1593. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26029
        摘要：密堆积结构，由于同时存在四面体与八面体空隙，导致其在纯AB两嵌段共聚物中稳定相区非常狭窄，而且研究表明，简单AB两嵌段共聚物中稳定的密堆积球状结构只有六角密堆(HCP)排列方式. 本工作利用自洽平均场理论计算方法研究AB/B共混体系相行为，发现该共混方法能有效拓宽密堆积球状结构的稳定相区间；并且发现当加入的B均聚物的含量和链长增加到一定值时，面心立方(FCC)相比HCP相更稳定. 结果表明，AB/B共混体系中B均聚物的含量和链长增加，有利于促进B嵌段与B均聚物的“局域相分离”，从而导致了球状相畴和晶胞尺寸相对更大的FCC结构的形成. 该研究为实验上制备类似的具有特殊功能的纳米结构提供了理论指导.  
        关键词：嵌段共聚物;自组装;密堆积结构;共混;自洽平均场理论   
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        更新时间：2026-07-08
      • 徐华松, 罗天熠, 陈艾琳, 陈有顺, 张齐艳, 张月
        2026, 57(7): 1594-1604. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26052
        摘要：为改善高压电气设备中因电场分布不均导致的绝缘材料老化与击穿问题，提出了一种通过磁场诱导定向提升SiC纳米线/环氧树脂复合材料非线性电导性能的新方法. 首先，通过在SiC纳米线表面负载磁性Fe3O4纳米粒子赋予其磁场响应能力，随后在外加磁场诱导下固化成型，实现了纳米线在环氧树脂基体中的纵向有序排列. 研究结果表明，该方法制备的定向复合材料在低填充体积分数下即表现出超高的非线性电导性能，其中在体积分数为5%填充下非线性系数最高可达30.88，且所有定向样品的非线性系数均高于15. 通过调控SiC@Fe3O4填料的体积分数和Fe3O4的负载量，可有效调节复合材料的阈值场强. 结合XPS分析与第一性原理计算，证实了在SiC与Fe3O4界面处因电子的自发转移形成了内建电场和肖特基势垒，该因素是产生非线性电导性能的主导原因. 热刺激电流测试结果进一步揭示了Fe3O4负载量通过引入深陷阱能级来调控阈值场强的影响机制. 本研究为设计高性能非线性电导绝缘材料提供了新的制备策略与理论依据.  
        关键词：环氧树脂;碳化硅纳米线;磁场定向;非线性电导;肖特基势垒   
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        更新时间：2026-07-08
      • 肖书平, 孙志刚, 列皓珽, 黄嘉荣
        2026, 57(7): 1605-1618. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26056
        摘要：通过熔融混炼和超临界流体发泡等步骤制备一系列膨胀石墨(EG)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料发泡片材，以该发泡片材为介电层组装电容式压力传感器. 研究了EG和超临界流体发泡对TPU基材料压力传感性能的影响规律及其机理. 结果表明，EG可有效提升该EG/TPU复合材料介电常数及相应传感器灵敏度，这与片状EG和TPU基体之间的界面极化有关. 对EG/TPU复合材料进行超临界流体发泡不仅有效构建出三维微孔结构，而且对较高EG含量下EG/TPU复合材料内的EG团聚体起到了良好的解团聚效果. 前者可有效增大压缩过程中介电层厚度变化，并引起材料压缩过程中大量低介电常数空气被高介电常数的EG/TPU复合材料实体取代，从而可有效增大介电层压缩过程中的表观介电常数变化幅度；后者有利于在介电层内部形成片状EG-空气-片状EG的微电容结构. 上述两方面作用，使得EG/TPU复合材料发泡片材相应传感器的灵敏度显著提升：与1.5 wt% EG含量的EG/TPU复合材料相比，其经发泡后相应传感器中压区灵敏度提升71倍. 传感器其它性能及应用测试结果表明，基于该复合材料微孔片材的电容式压力传感器分辨率可低至0.5 N、压力检测下限可达1 kPa，且展现出良好的循环稳定性，在手腕弯曲、手指抓取和坐立等运动监测方面具有良好的应用前景.  
        关键词：膨胀石墨;热塑性聚氨酯弹性体;超临界流体发泡;电容式压力传感;运动检测   
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        更新时间：2026-07-08

      • 高压外场下聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的结晶行为

        王紫琪, 胡正松, 王重阳, 刘艳萍, 邵春光, 王震
        2026, 57(7): 1619-1632. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26018
        摘要：共聚单元含量是调控聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))共聚物结构与性能的关键因素. 本工作以不同六氟丙烯(HFP)含量的样品为实验对象，通过施加不同温度与压力条件，系统探究了P(VDF-HFP)熔体在高压外场下的结晶行为以及相结构与形态演变. 结果表明，随着HFP含量增加，高压下伸直链晶体(ECCs)的形成逐渐受到抑制. 这主要归因于HFP大的侧基体积，在热力学和动力学上均阻碍了高压六方相(h相)的增厚生长，导致ECCs含量及熔点均降低. 另一方面，HFP单元的引入显著促进了高压诱导的极性β相生成，且随着HFP含量增加，β相先后以ECCs和折叠链片晶(FCCs)的形式出现. 高压外场下，HFP对β相形成的促进作用可能源于其空间位阻效应，不仅有利于全反式(TTTT)构象的产生，同时有助于稳定高压诱导的TTTT构象，防止无法增厚的h相在结晶过程中松弛为α‑FCCs. 在此过程中，β相发生明显的晶格膨胀，对应的(110)晶面间距甚至接近α相，表明少量HFP单元以缺陷形式进入晶格，降低了晶体有序度. 此外，引入HFP还有效避免了材料的热降解，这一加工特性为实际材料应用带来了优势.  
        关键词：聚偏氟乙烯-六氟丙烯;高压结晶;伸直链晶体;折叠链片晶;β相   
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        更新时间：2026-07-08

      • 基于实验设计的卷材涂料耐候性研究

        郭光彩, 陈强, 牛欠欠
        2026, 57(7): 1633-1640. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.26057
        摘要：为了解决卷材涂料耐候性配方优化依赖经验试错及多因素交互作用不明确的行业痛点，采用实验设计(DOE)方法，借助Minitab统计分析软件，通过紫外荧光老化试验进行加速老化测试，表征漆膜老化前后的色差和保光率，系统考察了颜基比和高耐候树脂混拼比例这2个关键因子对涂料老化性能的影响. 结果表明，颜基比、高耐候树脂混拼比例及其交互作用是涂层老化性能的极显著影响因素；在此基础上，模型进一步揭示了上述因子和老化性能之间的响应规律. 本工作量化了颜基比与混拼高耐候树脂比例之间的协同作用效果，证实了DOE方法在卷材涂料配方研发中的可行性与有效性，为该类材料的性能优化提供了新思路.  
        关键词：卷材涂料;耐候性;实验设计;Minitab;紫外荧光老化试验   
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        更新时间：2026-07-08
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