最新刊期
      2011 年 第 卷 2 期

        综述

      • 张鹏,李琳琳,何丹农,吴宇平,清水真
        2011(2): 125-131. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10229
        摘要： 使用聚合物电解质可以避免传统液态锂离子电池的漏液问题, 提高电池的安全性能和能量密度, 并可实现电池的薄型化、轻便化和形状可变等优点.目前, 聚合物电解质的研究集中在凝胶型的复合和多孔聚合物电解质两大类.本文对各类凝胶聚合物电解质的特点、功能及研究情况逐一进行了介绍, 对凝胶聚合物电解质的发展趋势进行了展望.  
        关键词：凝胶聚合物电解质;锂离子电池;复合凝胶聚合物电解质;多孔凝胶聚合物电解质;离子电导率   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 罗发亮,张秀芹,甘志华,季君晖,王笃金
        2011(2): 132-138. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10001
        摘要： 研究了含有酚羟基的小分子添加剂双酚A (BPA) 对可生物降解高分子材料聚丁二酸丁二酯 (PBS) 的结晶、熔融及玻璃化转变的影响.研究表明在PBS中添加BPA, 使PBS的结晶能力下降、熔点降低, 这源于PBS与BPA通过氢键相互作用形成复合物, 破坏了PBS的规整结晶结构.动态力学热分析表明, 复合物的玻璃化转变温度随着BPA含量增加而升高, 动态储能模量下降.  
        关键词：聚丁二酸丁二酯;双酚A;复合物;氢键;结晶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张洁,吴德峰,周卫东,张明
        2011(2): 139-144.
        摘要： 熔融共混制备了不同组分比的聚乳酸(PLA)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)共混物,采用扫描电子显微镜(SEM)、溶剂选择性蚀刻和旋转流变仪研究了共混物不相容的相形态及其黏弹响应.研究结果表明,PLA/EVA共混物为典型的热力学不相容体系,两基体组分间的界面张力约为2.2 mN/m;因此随组分比的不同,共混物表现出"海-岛"分散和双连续的不相容相形态;体系中EVA的相反转浓度约为50 wt%～60 wt%,这与黏性模型对相反点预测的结果一致;与双连续相形态的体系相比,乳液模型能够更好的描述具有"海-岛"分散形态的体系的线性黏弹响应,共混体系相对较宽的相反转区域主要源于两组分间较大的弹性比以及EVA自身的屈服行为.  
        关键词：聚乳酸;乙烯-醋酸乙烯酯共聚物;共混;形态;黏弹行为   
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        发布时间：2021-03-19
      • 戚栋明,张睿,许玲玉,袁艳,雷琳
        2011(2): 145-150. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10008
        摘要： 通过简单的超声分散及强力剪切将滤饼中的有机颜料颗粒以初级粒子形式均匀稳定地分散到单体分散液和微悬浮液中的单体小液滴内, 经有机颜料单体分散液的预聚处理和原位微悬浮聚合制备得到一系列具有高颜料包裹率和窄粒径分布特点的微米级聚合物胶粒.实验观察和粒径分析DLS证明, 预聚处理可明显提高微悬浮体系中单体液滴相的黏度, 因而可有效改善微悬浮体系的聚合稳定性, 并降低聚合物胶粒的粒径及其分布;通过协同调节体系分散剂磷酸三钙 (TCP) 用量和搅拌速率可在保持聚合胶粒较窄分布的同时, 在较大范围内实现对胶粒大小的有效调控.光学显微镜 (OM) 和透射电镜 (TEM) 观察证明, 大量铜酞菁小颗粒已完全被均匀稳定地包裹在具有规整球状特征的聚合物胶粒内, 聚合胶粒均具有典型的“石榴状”微胶囊结构.  
        关键词：有机颜料;微胶囊;原位微悬浮聚合;结构形态   
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        发布时间：2021-03-19
      • 严咪咪,陆茵
        2011(2): 151-156. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10013
        摘要： 以六氯环三聚磷腈为原料通过真空热开环聚合制得线型聚二氯磷腈 (PDCP) , 再通过对PDCP进行亲核取代合成制备了新的聚膦腈类高分子——聚[ (四氟丙氧基) 2-x (三氟乙氧基) x]膦腈, 聚合物经过四氢呋喃-苯反复溶解-沉淀得到纯化产物.通过31P-NMR、1H-NMR和FTIR对其结构进行了表征;DSC法测定其玻璃化转变温度Tg;, GPC测定了分子量, XRD测定其结晶度, 压力法透气性能测定仪测定了聚合物膜对N2、O2、CH4、CO2、He、H2等气体的透过性能.测试结果表明, 得到x值分别为1.53、1.86、1.75和0的4种聚[ (四氟丙氧基) 2-x (三氟乙氧基) x]膦腈;其玻璃化温度Tg为-45.2℃、-45.2℃、-50.3℃和-32.3℃;重均分子量为1.2×105、5.6×105、2.6×105和6.0×105;两种取代基比例适中时显示出较高的气体透过性能, 取代比例x为1.53的聚合物PH2=55 barrer, PCO2=75 barrer, PHe=40 barrer, PO2=15 barrer, H2/N2选择系数达到11.7, 在合成NH3尾气中回收H2存在发展前景;O2/N2的选择系数达3.1, 是一种很有希望的富氧材料.  
        关键词：聚[ (四氟丙氧基) 2-x (三氟乙氧基) x]膦腈;聚膦腈;合成;气体透过性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 佘汶川,罗奎,何斌,艾华,顾忠伟
        2011(2): 157-165. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10027
        摘要： 通过优化设计, 合成了高产率的DTPA和DOTA配体.通过液相发散法制得第三代肽类树状大分子, 其外围氨基分别用两种不同保护基团保护, 且两种保护基团的个数比精确控制为18∶6, 通过选择性脱去保护基团, 其中一种氨基与DTPA、DOTA偶联, 或与丁二酸酐反应, 并与金属离子钆螯合, 制得G3-18Gd-DTPA-6COOH, G3-18Gd-DOTA-6COOH两种肽类树枝状磁共振成像 (MRI) 分子探针.所合成化合物的结构通过1 H-NMR, 13 C-NMR, ESI-TOF-MS表征.水相弛豫研究表明, 2种肽类树状大分子MRI分子探针在水相中表现出了优良的弛豫效能, 最高达12.53 L.mmol-1.s-1, 是临床试剂Gd-DTPA的3倍.  
        关键词：肽类树枝状大分子;钆螯合物;分子探针;弛豫效能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张星,郑玉婴,玄泽亮,程雷
        2011(2): 166-172. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.09476
        摘要： 用分散共聚法制得窄分布苯乙烯 (St) 和丙烯酸正丁酯 (nBA) 的共聚物微球.采用1H-NMR、DSC、FTIR、SEM、LS等对共聚物的结构、形态、性能进行表征, 考察了初始单体配比、温度、稳定剂浓度、分散介质极性、引发剂对微球粒径、粒径分布及转化率的影响.实验结果表明, 初始单体比nBA/St增大, 微球粒径增大, 分布变宽, 转化率先是小幅减小, 当nBA增大到20%以上时则明显下降;当温度由60℃升高到75℃, 转化率增大, 微球粒径增大但分布变宽, 当温度达到80℃时聚合物粒子有相互聚并的趋势, 转化率由高变低;增加稳定剂用量, 微球粒径减小, 分布变窄, 转化率变化不大;随着介质极性减小, 微球粒径先是变小, 分布变窄, 但随后粒径增大分布变宽, 当乙醇占介质质量80%～90%时, 粒径分布较窄;引发剂用量增大, 转化率增大, 微球粒径增大, 分布变宽.控制合适条件可得到表面光滑、平均粒径0.7～2μm的窄分布P (St-co-nBA) 微球.  
        关键词：苯乙烯;丙烯酸正丁酯;分散共聚合;微球;制备   
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        发布时间：2021-03-19
      • 严波,李阳,孔啸,赵朋,李德群
        2011(2): 173-179. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.09432
        摘要： 采用GLS (Galerkin/least-squares) 、SUPG (Streamline upwind/Petrov-Galerkin) 、GGLS (Galerkin gradientleast-squares) 等方法对塑料注射成型过程进行三维数值模拟以获取速度、压力与温度场, 基于剪切应力引起分子链取向并导致平衡熔点升高的假设推导了非等温剪切诱导结晶动力学模型, 引入了注射成型过程与结晶相互作用的计算模型, 建立了三维流场中结晶过程的稳定有限元计算模型.不同成型工艺条件下的数值算例表明, 充模过程中一般注射时间较短, 熔体温度较高, 塑料结晶量很小, 可以忽略不计;工艺条件决定最终制品的结晶分布, 可以通过改变工艺条件获得所需要的结晶形态分布, 结晶过程释放的潜热对充模后冷却过程中的温度场具有重要影响.  
        关键词：注射成型;剪切诱导;结晶动力学;结晶分布;潜热   
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        发布时间：2021-03-19
      • 梁淑君,杨万泰
        2011(2): 180-185. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10022
        摘要： 采用溶液聚合的方式合成了α-甲基苯乙烯/苯乙烯/马来酸酐三元共聚物 (简称为PASM) , 研究了单体组成、反应温度和时间等因素对共聚的影响, 并进一步研究了三元共聚物对聚丙烯的功能化作用和对聚丙烯/尼龙6 (PP/Ny6) 共混体系的原位增容作用.GPC和TG等技术对PASM的表征结果显示, 随着单体组成中α-甲基苯乙烯 (AMS) 含量的减少, 聚合物产率呈上升趋势, 同时共聚物分子量增大;共聚反应在50～75℃温度范围内遵循一般的自由基共聚反应机理, 当反应温度升高到70℃时, 共聚物发生解聚反应;共聚物的热稳定性随着共聚物组成中AMS含量的增加而降低.FTIR分析结果表明, 通过熔融接枝反应过程, 可以实现PASM与聚丙烯的接枝反应;而SEM分析结果则显示将少量的 (3 wt%) PASM加入PP/Ny6共混体系, 就可以起到原位增容作用, 使分散相Ny6的粒径显著减小.  
        关键词：共聚物;聚丙烯;尼龙6;功能化;原位增容   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘程,褚春波,王锦艳,张守海,蹇锡高
        2011(2): 186-191.
        摘要： 以4-[4-(4羧基苯氧基)苯基]-2-(4-羧基苯基)二氮杂萘-1-酮(DHPZ-DA)、4,4′-二羧基二苯醚(DAPE)和2,2′-二(4-羟基苯基)丙烷(PBA)为原料,采用溶液缩聚法,合成了一系列聚芳酯,其数均分子量在1.2×104～1.7×104之间.通过FTIR和1 H-NMR对聚芳酯结构进行了表征.该系列聚芳酯具有无定形结构,可以溶解于吡啶(Py)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、氯仿和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等极性非质子有机溶剂.该系列聚芳酯的玻璃化转变温度(Tg)随着4-苯基二氮杂萘酮含量增加而升高,最高可达229℃,在N2中10%热失重温度为462～490℃,最大热失重速率温度为480～517℃.该系列聚芳酯可以通过溶液浇铸成膜,聚合物膜具有良好的透明性和韧性,其拉伸强度为61～80 MPa,杨氏模量为0.93～1.38 GPa,断裂伸长率为13%～18%.  
        关键词：4-苯基二氮杂萘酮;聚芳酯;溶解性;耐热性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 赵贺猛,姜美佳,田恒水
        2011(2): 192-197. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10025
        摘要： 分别以NaOH和氢氧化四乙基铵 (TEAH) 为催化剂, 碳酸二苯酯 (DPC) 和双酚A (BPA) 为原料, 采用熔融酯交换法合成聚碳酸酯.当DPC与BPA的摩尔比为1.05∶1, 催化剂与BPA的摩尔比为5×10-4∶1时, 在所采用的工艺条件下, 可分别得到Mn、Mw/Mn为1.69×104、1.97 (NaOH催化) , 1.23×104、1.44 (TEAH催化) 的聚碳酸酯.对反应体系的特性黏数和体系熔体流动性变化情况进行测定.利用氢核磁共振谱、紫外光谱、高效液相色谱等分析手段对反应过程中Fries、Kolbe-Schmitt、异丙基自由基重排反应进行了研究, 探讨了这些重排副产物在不同催化剂反应体系下的产生和变化过程, 发现Fries重排是3类重排中最易发生的反应, 在氢氧化钠催化体系全过程中都存在, 体系的高温高黏对Kolbe-Schmitt重排有较大影响, 与氢氧化钠作催化剂相比, 氢氧化四乙基铵催化合成聚碳酸酯的分子量较低, 分子量分布较窄, 两种重排反应程度都远低于前者.在二催化体系中都未发现异丙基自由基结合导致的重排产物.  
        关键词：聚碳酸酯;Fries重排;Kolbe-Schmitt重排   
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        发布时间：2021-03-19
      • 左春柽,贺红伟,曹倩倩
        2011(2): 198-202. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10028
        摘要： 采用分子动力学方法模拟仿真溶剂对星形聚电解质构象的影响.选择的溶剂是从良溶剂到不良溶剂.研究了溶剂性质对单体的密度曲线、均方末端距、均方旋转半径、均方位移和系统渗透压的影响, 结果表明星形聚电解质的构象随着溶剂参数β的增加而逐渐收缩, 另外随着溶剂参数β的不断变大, 系统中反离子的扩散能力不断下降, 反离子凝聚能力增强, 系统的渗透压不断变小.讨论了静电强度对星形聚电解质构象的影响, 发现随着Bjerrum长度的增加星形聚电解质收缩到更加致密的状态.最后研究了系统中盐离子浓度对星形聚电解质构象的影响, 结果表明盐离子浓度的增加导致星形聚电解质的不断收缩.  
        关键词：分子动力学;星形聚电解质;溶剂性质;反离子   
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        发布时间：2021-03-19
      • 马国章,刘伟,闫涛,魏丽乔,许并社
        2011(2): 203-209. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10031
        摘要： 利用异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI) 和纳米SiO2表面—OH基团反应的特点, 制备了表面含—NCO基团的纳米SiO2, 用端羟基聚丙二醇醚 (PPG) 对其扩链并进一步和丙烯酸羟乙酯 (HEA) 反应, 制备了丙烯酸酯封端、IPDI和PPG连接纳米SiO2粒子的纳米SiO2杂化材料.用红外光谱 (FTIR) 、热失重 (TGA) 和扫描电镜 (SEM) 对接枝前后纳米SiO2进行表征分析, 结果表明, IPDI、PPG和HEA以化学键的形式接枝于纳米SiO2表面, 接枝率为92.2%.改性后的纳米SiO2团聚现象明显得到改善.虽然整个杂化材料的粒径超过了纳米材料的定义范围, 但纳米SiO2粒子仍然保持纳米尺寸, 粒度分布为30～50 nm.和未改性的纳米SiO2相比, 将3%的改性纳米SiO2加入紫外光固化涂料中, 涂料黏度从55 mPa.s降低到48 mPa.s (25℃) ;在相同的UV固化时间内, C C双键转化率提高;固化膜的铅笔硬度从3 H提高到4 H;经300 r/min的耐磨性能测试, 磨耗量从6.2 mg降低到4.6 mg.  
        关键词：纳米SiO2;接枝改性;光固化;性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李武松,滕明俊,贾欣茹,危岩
        2011(2): 210-216. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10033
        摘要： 分别对1-3代聚 (酰胺-胺) (PAMAM) 结构的dendron分子的外端基和focal point进行了修饰, 得到了外端基为萘 (给体) 色团、焦点 (focal point) 为丹酰 (受体) 色团的树枝状化合物Dan-ABn-Nap (n=2, 4, 8) .利用荧光光谱测定了不同浓度下所得一系列树枝状分子在水中的荧光强度, 并计算了它们的临界聚集浓度 (CAC) 值.发现Dan-ABn-Nap (n=2, 4, 8) 的CAC值随代数的增加而减小, 这是由于随着代数增加, 分子的聚集能力增强所造成的.TEM观察可见, Dan-ABn-Nap在水中形成不规则的球形聚集体, 尺寸约在150 nm至650 nm之间.测试了Dan-ABn-Nap所形成聚集体的荧光性质.结果表明, 当用萘的最大吸收波长激发聚集体Dan-ABn-Nap时, 萘的荧光被大大猝灭, 而发射出丹酰的荧光 (400～650 nm) .这说明在聚集体中发生了从萘到丹酰色团的能量转移.研究发现, 在CAC浓度以下时, 只发生低效率的能量转移, 例如Dan-AB8-Nap的能量转移效率只有5.7%.而当浓度增至CAC以上时, 由于形成聚集体, 其对应的能量转移效率大大提高, 达到77.1%.这是由于聚集体的形成, 使树枝状分子的排列更加有序, 色团间距离更加靠近, 同时既可发生分子内的能量转移, 又可发生分子间的能量转移, 因此能量转移效率提高.  
        关键词：树枝状分子;聚集体;能量转移;萘;丹酰   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘进军,秦红,巴信武
        2011(2): 217-223.
        摘要： 以芴和季戊四醇为初始物,分别合成了具有芴共轭单元和季戊四醇多臂结构的两种聚合单体,进一步采用Suzuki反应合成出一种结构新颖的部分共轭结构的超支化聚合物.利用紫外吸收光谱和荧光发射光谱对聚合物予以表征,结果表明,超支化聚合物具有与模型化合物分子相似的发光行为,既可以发出纯正的蓝光,又表现出支化结构对荧光发射的影响.差热和热重分析表明,该聚合物的玻璃化转变温度为136℃,且在300℃以内没有明显的热分解,因而该聚合物具有良好的热稳定性.  
        关键词：超支化聚合物;Suzuki偶联反应;蓝光聚合物   
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        发布时间：2021-03-19
      • 管爱枝,宋义虎,谭业强,郑强
        2011(2): 224-229. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10092
        摘要： 应用两相模型探讨多壁碳纳米管 (MWCNTs) 填充聚苯乙烯 (PS) 复合体系的动态流变特性.结果表明, 体系线性黏弹行为与PS本体的应变放大效应及MWCNTs填料相的弛豫密切相关.在不同温度下, 应变放大因子 (Af) 随MWCNTs体积分数 (φ) 的变化规律符合扩散控制的粒子串聚集 (CCA) 模型.φ<0.020时, MWCNTs分散较均匀, 温度变化对Af-φ关系无显著影响.φ较高时, MWCNTs形成聚集体, Af随温度升高而显著降低.填料相特征动态模量 (G′f1与G″f0) 随温度的变化符合Arrhenius关系, 且活化能 (E′a与E″a) 在φ=0.025附近发生不连续变化, 说明温度对均匀分散的MWCNTs (φ<0.020) 与MWCNTs逾渗网络 (φ>0.025) 的黏弹行为具有不同的影响规律.复合体系黏弹逾渗现象与导电逾渗密切相关, 导电逾渗转变上限浓度范围为φ=0.020～0.025.  
        关键词：两相模型;多壁碳纳米管;聚苯乙烯;复合体系;动态流变特性;逾渗   
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        发布时间：2021-03-19

        研究简报

      • 刘晓玲,李道平,盛寿日,叶婉,宋才生
        2011(2): 230-234. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2011.10103
        摘要： 在浓硫酸和3-巯基丙酸催化下, 3′-三氟甲基苯基-2, 2, 2-三氟苯乙酮 (1) 和甲苯于40～50℃下缩合反应8 h, 制得中间体-1, 1-二 (4-甲基苯基) -1- (3′-三氟甲基苯基) -2, 2, 2-三氟甲基乙烷 (2) , 继而在光照和N-溴代丁二酰亚胺促进下, 将中间体氧化得到二羧酸-1, 1-二 (4-羧基苯基) -1- (3′-三氟甲基苯基) -2, 2, 2-三氟甲基乙烷 (3) , 二步反应总收率为77.4%.采用Yamazaki体系, 3和9, 9-二[ (4-氨基苯氧基) 苯基]呫吨进行溶液亲核缩聚反应, 制得了一种高分子量的 (数均分子量为43000, 分子量分布为1.8) 新型含三氟甲基和呫吨结构的聚酰胺.该聚酰胺为非晶态结构并具有良好的透光率 (λcutoff=330 nm) , 其玻璃化转变温度 (Tg) 为242℃, 在氮气气氛中5%的热失重温度 (Td5) 为465℃, 800℃时的残炭率为50%.聚合物易溶于N, N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 、N-甲基吡咯烷酮 (NMP) 、间甲酚、吡啶 (Py) 和四氢呋喃 (THF) 等有机溶剂中, 并可浇注得到韧性好和透明的薄膜, 其拉伸强度为85 MPa, 拉伸模量为2.0 GPa, 断裂伸长率为10%.同时, 该聚合物的体积电阻、表面电阻和介电常数分别为2.85×1015Ωcm, 4.23×1014Ω和3.55 (100 Hz) , 呈现了良好的电绝缘性能.  
        关键词：含氟聚酰胺;1, 1-二 (4-羧基苯基) -1- (3′-三氟甲基苯基) -2, 2, 2-三氟甲基乙烷;9, 9-二[ (4-氨基苯氧基) 苯基]呫吨   
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