最新刊期
      2013 年 第 卷 5 期

        专论

      • 王柯,张琴,傅强
        2013(5): 583-588. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12417
        摘要： 现代高分子材料加工所倡导的高性能化、功能化、多用途性、节能低碳等对加工制品内部多层次结构控制提出了非常高的要求.与传统高分子加工方法所注重评价加工参数变量对形态结构的影响不同,本文提出的定构加工方法学是通过特殊外场作用使得形态结构更利于调控,其特点是由外场作用决定的多层次结构;所获得的加工制品具有比常规加工更优异的宏观性能.两个典型的定构加工实例,聚丙烯/成核剂注塑制品中形成类似竹子的仿生结构以及嵌段共聚物SIS微相分离结构与宏观力学性能关系,表明定构加工在调控制品最终多层次结构上的突出优势.定构加工代表着未来高分子加工发展的重要方向.  
        关键词：高分子加工;定构;多层次结构;形态结构控制   
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        发布时间：2021-03-19

        综述

      • 张国彦,张纪斌,杨柏
        2013(5): 589-599. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12412
        摘要： 传统的高折射率聚合物光学材料,可以通过向聚合物中引入一些芳香环,含硫基团以及除氟以外的其他卤素原子来提高聚合物光学材料的折射率,但是就目前的研究现状来看,这类纯聚合物光学材料的折射率一般都低于1.8.而将具有高折射率的无机纳米粒子引入到聚合物中,所制备的聚合物-无机纳米光学材料的折射率能够达到1.8以上.而且这类高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料同时具有高分子光学材料和无机材料的双重优点,具有广泛的应用前景.鉴于当前高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料发展之迅速和其研究与开发的重要性,并结合目前国内外的研究现状,本文就高折射率聚合物-无机纳米光学杂化材料的设计、制备方法及其相关应用做一个比较系统的介绍,同时对这类材料在未来研究中所应注意的问题也提出了相应的看法.  
        关键词：高折射率;聚合物材料;无机纳米材料;光学杂化材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 秦玉升,顾林,王献红
        2013(5): 600-608. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12429
        摘要： 简要介绍了二氧化碳基塑料的工业化进程,同时针对当前二氧化碳共聚物结构中缺少可反应基团、难以进行化学修饰导致的品种和功能单一、亲水性差等问题,介绍了二氧化碳基脂肪族聚碳酸酯的功能化研究进展,主要包括侧链含有双键、碳酸酯键和液晶基团的侧基功能化二氧化碳共聚物的合成与性能研究,以及二氧化碳共聚物的亲水性调制和刺激响应行为探索,试图为丰富二氧化碳基聚碳酸酯结构和性能提供借鉴.  
        关键词：二氧化碳;共聚物;功能化;亲水性   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 邓云峰,鲍程,田洪坤,谢志元,耿延候
        2013(5): 609-618. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12405
        摘要： 采用Stille缩聚反应,合成了3,5-二烷基-二噻吩并[3,2-b:2',3'-d］氧膦杂环戊二烯与二联噻吩的共聚物P1和P2,系统研究了它们的热性能、电化学性质和光物理性质.结果表明,这2个聚合物具有良好的热稳定性,热分解温度均大于400℃;薄膜的最大吸收峰位于590 nm,光学带隙为1.76 eV.将P1和P2作为活性层制备了薄膜晶体管和体异质结太阳能电池,发现带有较长烷基链的P2的器件性能较好.在底栅、顶接触结构的薄膜晶体管中,P2的空穴迁移率最高达到0.0077 cm2V-1s-1; 在AM 1.5 G 100 mW/cm2光照条件下,P2的光伏电池的开路电压为0.68 V,短路电流为7.9 mA/cm2,填充因子为52%,能量转换效率为2.8%.  
        关键词：二噻吩并[3,2-b：2,3-d]氧膦杂环戊二烯;共轭聚合物;薄膜晶体管;体异质结太阳能电池   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张静,杨林,张敏,王鹏
        2013(5): 619-625. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12406
        摘要： 具有低费米能级的外球电子媒介体的开发带来了染料敏化太阳电池性能的重大进展.针对这种快复合器件,通过精细的调控二氧化钛表面的染料包覆层结构来有效抑制界面电荷复合是目前该领域的一个重要研究主题.在本文中,利用高吸收系数的多吡啶钌染料与具有三维立体结构的有机给受体染料对二氧化钛薄膜进行共染色.基于邻菲罗啉钴氧化还原电对,相对于纯钌基染料染色的器件,瞬态吸收与瞬态光电压衰减测试表明具有三维立体结构的有机染料的引入不仅提高了电子注入效率,还同时减慢了二氧化钛中的电子与氧化态染料及电解质中的电子受体之间的复合反应速率,使器件开路电压从808 mV提升到883 mV.这种界面光活性层微结构变化诱导的电子注入效率的改善和电荷复合的减慢还过补偿了因薄膜光吸收减弱带来的不利影响,获得了更大的光电流输出,在模拟AM1.5太阳光辐照条件下器件功率转换效率从8.5%提升到10.3%.  
        关键词：太阳电池;染料;电荷转移;界面微结构   
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        发布时间：2021-03-19
      • 黄红亮,陈博,马志华,丁军桥,王利祥
        2013(5): 626-634. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12409
        摘要： 采用Suzuki聚合方法并通过改变催化剂的投料量,合成了一系列具有不同分子量的N-苯基咔唑取代的蓝光聚(2,7-咔唑),并详细研究了分子量对聚合物的光物理、电化学和电致发光器件性质的影响.结果表明,刚性N-苯基咔唑侧链的引入,能够有效地调控主链之间的相互作用,提高蓝光的色纯度,并使得该系列聚合物的固态荧光量子效率高达0.40.同时,在热退火及器件工作过程中,没有观察到类似聚芴中绿光峰的出现,表明具有良好的光谱稳定性.单层聚合物电致发光器件的最大发光效率为0.33 cd/A,色坐标为(0.18, 0.12).  
        关键词：聚合物发光二极管;聚(2,7-咔唑);N-苯基咔唑;蓝光聚合物;光谱稳定性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 陈楠,谢续明
        2013(5): 635-642. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12411
        摘要： 利用铜离子(Cu2+)对聚氧乙烯(PEO)的配位作用所形成的对分子链运动的束缚,研究了链段受限下PEO的结晶和熔融行为.首先利用宽频介电松弛谱(BDS)对受限条件下PEO的松弛行为进行表征,结果表明,加入铜离子后PEO的-过程和-过程的特征松弛时间都变长,说明PEO的链段协同运动和主链扭转运动都变得更加困难;松弛时间为评价受限程度提供了定量的依据.DSC的测试结果表明,受限条件下PEO的玻璃化转变温度(Tg)升高,同时出现冷结晶现象,说明Cu2+配位作用确实对PEO的链段运动产生了束缚作用;同时PEO的结晶度和熔点都随着铜离子含量的提高而降低.WAXD结果表明,CuBr2在共混物中没有发生结晶,同时PEO的晶型没有发生改变.利用AFM进一步研究了PEO/CuBr2共混物薄膜的结晶形貌,发现在不同Cu2+含量的共混物中PEO都形成伸直链晶体,片晶厚度没有变化,说明熔点的降低并非是片晶厚度变化所导致.但是AFM的结果却显示螺位错晶体的数量随着Cu2+含量的提高明显增加.可以认为,在Cu2+配位受限下的PEO体系中,晶体缺陷应是引起熔点下降的主要原因,和金属等其它晶体材料的情况有着类似效应.  
        关键词：聚氧乙烯;配位作用;受限结晶;缺陷;螺位错   
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        发布时间：2021-03-19
      • 翟文韬,曹莹泽,张翔,陶磊,吉岩,冯琳,危岩
        2013(5): 643-648. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12413
        摘要： 通过非表面活性剂溶胶凝胶法,采用海藻糖和甘油既作为保护剂又作为造孔剂,并使用羟乙基纤维素(HEC)作为添加剂以减轻凝胶过程中的收缩,成功地将酵母原位包埋在具有介孔结构的干胶中,维持了酵母的存活并探索了包埋酵母的代谢动力学与材料孔径参数改良的相关性.选择四乙氧基硅烷(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)共同作为前驱体,并将湿胶(含水量60%)转变为干胶(含水量10%)以增强材料,部分实现了游离酵母的抑制.通过单轴抗压强度测试说明干胶的单轴压缩强度整体上是湿胶的13倍,最低可达7.13 MPa.由平板计数法算得溶胶中的酵母浓度为1.5108 mL-1, 折算成干胶粉末则为6.4108 g-1.通过对材料进行比表面积及孔隙分析和代谢动力学表征,发现了包埋酵母的代谢动力学与材料孔径参数的相关性.通过非表面活性剂法制得的干胶的比表面积可达800 m2g-1,孔体积可达0.44 cm3g-1,孔径可达2.7 nm.在此条件下,采用独立取样的统计方法,对无游离酵母的样品点进行代谢动力学表征,包埋酵母60 h内可以代谢掉发酵液中89%的葡萄糖.  
        关键词：非表面活性剂溶胶凝胶法;介孔硅材料;活酵母;代谢动力学;干胶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李丹凤,李世辉,吴春姬,姚昌广,崔冬梅
        2013(5): 649-653. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12414
        摘要： 双烷基钪配合物LSc(CH2SiMe3)2 (L=(2,6-iPr2C6H3)NC(Me)CHPPh2N(2,6-Me2C6H3))在助催化剂[Ph3C]B(C6F5)4］的作用下能够高活性地催化乙烯和丙烯共聚.在反应温度30℃和乙烯与丙烯常压(1.0 105Pa)下聚合,共聚活性能够达到7.5105 g(PE)mol-1 h-1 (105Pa)-1.单体的竞聚率分别为rE=29.75 和 rP=0.015.13C-NMR和DSC分析表明所得到的乙丙共聚物是弹性体,且丙烯单体无规分布在共聚物链中.  
        关键词：稀土配合物;乙烯;丙烯;共聚合   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘枭,魏千适,柴利国,周建军,严大东,闫寿科,李林
        2013(5): 654-659. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12416
        摘要： 利用自晶种方法,在邻二氯苯稀溶液中培养聚丁二酸丁二醇酯(PBS)晶体,系统研究了结晶温度对其晶体形貌的影响.使用PBS单晶作为研究对象,有效避免小尺寸观察不具有统计意义的缺点.在结晶过程中,通过改变结晶温度和自晶种温度,可有效调控稀溶液中生长的PBS晶体尺寸大小和晶体中缺陷的数量,得到了单层无缺陷的单晶、双层晶体和多层晶体等一系列PBS片晶.基于对不同实验条件下得到片晶的形貌和表面粗糙度的统计结果,提出晶体中可容忍的缺陷数量与结晶温度和晶种温度密切相关这一结论,通过建立热力学模型,定性分析了晶体中缺陷数量和结晶温度的依赖关系,从片晶表面粗糙度统计结果出发,提出高分子片晶折叠表面成核机制,较好地解释了实验中观察到的不同PBS晶体的形貌.  
        关键词：高分子单晶;晶体;折叠表面;成核机制;自晶种   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王国建,朱琦,邓洪平,王大力,朱新远,颜德岳
        2013(5): 660-667. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12418
        摘要： 根据绿色荧光蛋白的发光原理,采用聚乙二醇与聚甲基丙烯酸甲酯的两亲性两嵌段聚合物通过自组装包覆生色团的方式,模拟了绿色荧光蛋白发光,考察了组装行为对光学性能的影响,并将其用于细胞成像.通过核磁共振、高分辨质谱、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱、紫外-可见吸收光谱及荧光光谱等表征了生色团分子和聚合物的结构及性能.生色团紫外最大吸收在371 nm,荧光最大发射峰在428 nm.聚合物和生色团进行组装后,其紫外吸收消失,而最大荧光发射峰强度大大增强,且发生了约70 nm的红移,这是因为组装使得生色团的自由旋转受到了限制,且生色团共平面性增加.动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)证明了纳米粒子的结构和尺寸.由于尺寸适合且具有较好的荧光性能,纳米粒子成功应用于细胞成像.这种绿色荧光蛋白生色团的简单自组装方式在生物成像领域具有良好应用前景.  
        关键词：绿色荧光蛋白;荧光生色团;两亲性嵌段聚合物;自组装;成像   
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        发布时间：2021-03-19
      • 宋义虎,郑强
        2013(5): 674-678. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12422
        摘要： 采用流变-导电同步测试法,研究炭黑(CB)填充高密度聚乙烯(HDPE)在124.3~125.3℃范围的等温结晶行为,发现应变、频率与预降温速率均显著影响等温结晶过程中动态流变与导电行为.动态储能模量(G')与电阻均在结晶过程中发生显著变化.其中,CB粒子在熔体中发生扩散,造成原有逾渗网络结构破坏,导致复合体系电阻在结晶诱导期内增大.随结晶度增加,G'在结晶诱导期附近开始显著增大,其临界时间对应1%~2%相对结晶度;同时,CB粒子在无定形区相互聚集而形成渗流网络结构,使得复合体系电阻显著降低.电阻的变化被认为与CB粒子在熔体中的迁移以及在HDPE晶体生长过程中的聚集行为有关,且比依时性动态流变行为更敏感.  
        关键词：流变-导电同步测试;高密度聚乙烯;炭黑;复合体系;等温结晶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 匡晓,刘国明,文韬,张秀芹,董侠,王笃金
        2013(5): 679-687. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12423
        摘要： 通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)与烯烃嵌段共聚物(OBC)的共混物,研究了HDPE含量对共混体系结晶和拉伸行为的影响.实验结果表明,共混物熔体存在相分离.结晶时两组分互相影响,出现共结晶现象.共混物具有优异弹性回复与高断裂伸长率,而拉伸模量与断裂强度随着HDPE含量增加而逐渐增大.借助Slip-link橡胶弹性理论对应力应变曲线进行了分析,发现拉伸曲线可以很好的用理论模型进行拟合.将共混物的微观结构变化同模型参数进行了对比,建立了共混物结构和性能的有效关联.  
        关键词：烯烃嵌段共聚物;高密度聚乙烯;共混物;结晶;拉伸行为   
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        发布时间：2021-03-19
      • 于雷,刘宇,符文鑫,李志波
        2013(5): 688-694. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12424
        摘要： 设计合成了溴基功能化的赖氨酸单体(Br-lys)并通过关环反应制备了对应的溴代L-赖氨酸N-羧酸酐(Br-Lys-NCA)单体.利用过渡金属引发剂Ni(COD)depe调控的NCA活性开环聚合和顺序添加单体的方法,得到了组成和结构明确的聚(苄氧羰基L-赖氨酸)-b-PBrLL(PZLL-PBrLL)两嵌段共聚肽.利用PZLL-b-PBrLL两嵌段共聚肽为大分子引发剂,通过ATRP引发甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(EGMA),合成了以聚赖氨酸为骨架的牙刷状分子刷.研究发现PZLL-PBrLL两嵌段在四氢呋喃中形成-螺旋结构,螺旋度随着PBrLL链段的增长而降低,而PZLL-b-(PBrLL-g-PEGMA)形成部分-螺旋构象,螺旋度随侧链PEGMA增长而减小.  
        关键词：聚氨基酸;开环聚合;牙刷状分子刷;原子转移自由基聚合;-螺旋   
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        发布时间：2021-03-19
      • 邓超,王荣,陈维,孟凤华,程茹,钟志远
        2013(5): 695-704. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12426
        摘要： 采用开环聚合方法合成了一系列水溶性生物可降解的低聚(丙交酯-co-丙烯酸酯碳酸酯)-b-聚乙二醇-b-低聚(丙交酯-co-丙烯酸酯碳酸酯)(OLAC-PEG-OLAC)三嵌段共聚物,并通过光交联方法方便制备得到具生物活性的新型生物可降解水凝胶.流变测试表明水凝胶储存模量(170~10000 Pa)和凝胶时间(0.8~8 min)均可通过调节丙烯酸酯碳酸酯(AC)单元数、聚合物浓度及光引发剂浓度等得到控制.降解实验表明水凝胶的降解速率可通过改变AC和丙交酯(LA)单元数进行调控.含巯基的生物活性分子如RGDC短肽可通过迈克尔加成反应直接链接到OLAC-PEG-OLAC上,由此可方便制备可注射性的具生物活性的生物可降解水凝胶.MG63成骨细胞实验表明RGDC短肽功能化的OLAC-PEG-OLAC水凝胶可很好地促进细胞黏附和生长.该快速光交联生物可降解水凝胶以其优异的凝胶、降解和生物功能化等性能可望为生物组织工程提供理想的三维活性多孔支架.  
        关键词：水凝胶;光交联;生物可降解;生物活性;RGD短肽;组织工程   
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        发布时间：2021-03-19
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