最新刊期
      2013 年 第 卷 7 期

        综述

      • 李文林,牛艳华,王志刚
        2013(7): 817-826. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.13032
        摘要： 本文结合与聚合物加工过程密切相关的界面扩散问题,从动力学和热力学两方面综述了与聚合物界面互扩散相关的基础理论.结合在聚合物界面扩散方面的研究进展,系统介绍了聚合物熔体界面扩散的常用研究方法.对其中的流变学方法的原理及进展作了重点论述,该方法不仅可以有效表征聚合物熔体界面扩散的动力学过程,进一步从分子动力学角度发展并完善聚合物扩散理论,而且对于聚合物加工成型过程的界面结构设计和性能优化起到关键的指导作用.本文最后提出了聚合物熔体界面扩散研究中存在的问题并对其前景进行了展望.  
        关键词：聚合物;界面;扩散;流变学   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 李芝华,李珍,林伟
        2013(7): 827-831. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12254
        摘要： 利用紫外光作为辅助条件,在反胶束体系中采用一步双原位法合成了硝酸(HNO3)、对甲基苯磺酸(TSA)和5-磺基水杨酸(SSA)掺杂的银/聚苯胺(Ag/PANI)纳米复合材料.通过对复合材料进行红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和导电性能的测试,研究了不同质子酸对Ag/PANI纳米复合材料结构、形貌和导电性能的影响.测试结果表明,3种酸掺杂制备的Ag/PANI纳米复合材料均为聚苯胺包覆银粒子的核-壳结构.不同的质子酸掺杂会对Ag/PANI纳米复合材料的电性能有重要影响.在3种酸掺杂的复合材料中,TSA掺杂的复合材料的电导率最佳,为215.14 S cm-1.  
        关键词：反胶束;聚苯胺;银;纳米复合材料;掺杂   
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        发布时间：2021-03-19
      • 许冬梅,郝建薇,刘国胜,谢松明
        2013(7): 832-840. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12264
        摘要： 采用热失重、X-射线光电子能谱分析、氧指数及烟密度测试等方法研究了可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配膨胀阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的热降解、燃烧性能及产烟行为.在此基础上利用锥形量热仪考察了EG/APP对磷酸三(-氯异丙基)酯(TCPP)阻燃RPUF体系燃烧性能的影响.研究表明,EG与APP间的相互作用导致了EG/APP体系高温阶段失重速率下降、残炭量显著上升;EG/APP与RPUF之间的成炭作用以APP的化学成炭为主.与RPUF比较,RPUF/EG/APP的氧指数由19.8%提高至35.4%的同时,烟密度没有显著上升.对比EG、APP及EG/APP阻燃RPUF,体系残炭量越高、炭层耐热氧化能力越强,氧指数就越大;残炭表面越致密,产烟量就越少.添加EG/APP可显著降低含卤体系RPUF/TCPP的热释放、烟释放及CO释放速率,体现了EG与APP复合体系物理与化学膨胀结合的优势.  
        关键词：硬质聚氨酯泡沫;膨胀阻燃;热降解;可膨胀石墨;聚磷酸铵   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张青松,彭喆,张库,陈莉,赵义平
        2013(7): 841-848. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12275
        摘要： 采用疏水烷基(C16H33)相同而亲水的聚氧乙烯链(CH2CH2O)n=2,10,20长度不同的表面活性剂苄泽(Brij 52/56/58)作为模板制备得到3种孔洞尺寸为5~80 m的聚异丙基丙烯酰胺水凝胶(HNB).研究表明,n值越小,疏水性越大.15 wt%浓度下,不同n值的Brij水溶液均呈现明显的液晶织构.在t=4和7 min时HNB58和HNB56凝胶预聚液的透光率迅速下降至3.3~3.5,而HNB52凝胶预聚液的透光度一直保持在3.5.以n=20的Brij 58作为模板制备的HNB58凝胶孔洞数量多,尺寸为5~10 m.以n=2的Brij52为模板制备的HNB52凝胶孔洞形态呈层状,溶胀度最小,为6.9 g/g.而以n=10的Brij56为模板制备的HNB56凝胶孔洞呈蜂窝状,尺寸最大,为40~80 m,溶胀度最高,为7.9 g/g,37℃下20 min时HNB56失水超过80%.由于模板的作用,n值的变化并没有改变HNB凝胶的体积相转变温度(VPTT33℃),但吸热峰面积变宽.  
        关键词：水凝胶;N-异丙基丙烯酰胺;模板;表面活性剂;温敏性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 魏志波,白蕊,张发爱
        2013(7): 849-855. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12288
        摘要： 水热法合成了介孔分子筛SBA-15,分别用硅烷偶联剂KH-151,KH-560和KH-570对SBA-15进行了改性,将不同类型的改性介孔分子筛(M-SBA-15)作为微反应器,把含MMA的甲苯溶液载入到微反应器中,通过溶液聚合法使得MMA在孔道内部形成聚合物.通过XRD,FTIR,N2吸附/脱附,GPC,1H-NMR,TG和DSC测试手段对M-SBA-15和PMMA/M-SBA-15复合材料以及孔道内PMMA进行了分析测试.研究表明,改性介孔分子筛仍保留了有序介孔材料的基本特性,M-SBA-15和相应的复合材料的比表面积、孔径以及孔容降低,表明PMMA载入到介孔分子筛的孔道中.与传统的溶液聚合所得的PMMA相比,介孔孔道内所得的PMMA的分子链的间规立构度有所提高,其分子量约为传统溶液聚合的十几倍,初始热稳定性明显提高,玻璃化转变温度提高9~11℃.此外,KH-151改性SBA-15载入最多的PMMA,所得的PMMA的分子量和玻璃化转变温度最高.  
        关键词：介孔分子筛;硅烷偶联剂;微反应器;溶液聚合;复合材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 韩晶杰,张俊丽,吴驰飞,马玉录,谢林生
        2013(7): 856-861. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12281
        摘要： 首先利用超声空化作用将炭黑团聚体破碎、切割、分散在水中制得炭黑悬浮液,然后在高速射流场中,炭黑悬浮液被高速射流卷吸到天然胶乳中,在射流边界,由于二者存在极大的速度差,而形成一个湍流混合层,炭黑在湍流拉伸、剪切作用下微观分散到天然胶乳中.结果表明,与传统干法工艺相比,射流工艺可以使炭黑更均匀的分散到天然橡胶基体中.Payne效应结果表明射流工艺减弱了炭黑与炭黑之间的相互作用,增强了炭黑与橡胶之间的相互作用.同时射流工艺制备的复合材料硫化时间变短,硫化程度增加,硫化胶的撕裂强度提高了78%,回弹性提高了20%,DIN磨耗减小了33%.动态力学性能结果表明,射流工艺制备的复合材料在60℃左右具有更低的损耗因子.  
        关键词：射流技术;天然胶乳;炭黑;复合材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 2013(7): 862-869. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12286
        摘要： 采用苯并15冠5、没食子酸甲酯以及1-溴十一烯等物质为原料,合成超分子化合物2-(1-甲基羟甲基)-[1,4,7,10,13-苯并15冠5]-3,4,5 -三[4-(10-十一烯-1-羰基)苄氧基]苯甲酸酯.然后用紫外光接枝法将其接枝到聚丙烯腈(PAN)微孔膜表面,构筑具有离子传输功能的离子传输复合膜,接枝量为 3.025 mg/cm2.通过ATR,XPS,SEM以及AFM等手段对离子传输膜的结构性能进行表征.结果表明,这种超分子化合物在PAN膜的表面自组装成柱状通道,并形成致密皮层.采用自行设计的膜运输装置对膜的离子识别和运输功能进行评测.通过与非功能材料(丙烯酸)接枝膜的对比,可以认为本文制备的离子识别膜可以选择性识别和运输碱金属阳离子,其运输能力顺序为Na+K+Li+.  
        关键词：冠醚;碱金属;紫外光接枝;离子传输膜   
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        发布时间：2021-03-19
      • 傅杨武,申伟,陈明君
        2013(7): 870-877. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12282
        摘要： 以苯并[1,2-c:4,5-c']二[1,2,5]噻重氮和吡嗪并[2,3-g]喹喔啉为电子受体(A),噻吩、噻吩并[3,2-b]噻吩和二噻吩并[2,3-b:2',3'-d]噻吩为电子供体(D),设计了6种D-A型共轭聚合物.采用B3LYP方法,研究了这6种聚合物的几何结构和电子性质.D-A型共轭聚合物的几何结构和电子结构与电子供体和电子受体的性质,特别是与其提供电子和接受电子的能力密切相关.聚合物的能隙主要受键长交替控制,键长交替越小,能隙越窄.所设计的6种聚合物中,p-BBT-TT具有较窄的能隙(0.48 eV)、较小的载流子有效质量和相对较大的能带宽度,具备理论上的良好导电性能,可能是潜在的优良导电聚合物材料.  
        关键词：D-A型共轭聚合物;电子供体;电子受体;导电性能;分子设计   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郝志显,王淑珍,王乐乐,程艺艺,郭玉清,王晓刚,朱志荣,甘礼华,徐子颉,陈龙武
        2013(7): 878-887. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12296
        摘要： 考察了乙二醛存在时脲醛树脂的控制性聚合现象.聚合微球的粒径分散在1.0~14 m之间,但当乙二醛存在时粒径集中在6.5~9.0 m;控制乙二醛的用量和比例可以调整所得微球的大小、改善微球的形貌和均匀性.添加乙二醛或增加乙二醛的比例能大幅延长沉淀反应的诱导期(延长25%以上);红外分析以及XRD分析结果证明醛基总量或甲醛比例的增加都可减小聚合产物的结晶性特征;乙二醛的存在调整了脲醛树脂的成核过程或初级粒子的生长速度,推测乙二醛覆盖了聚合物的表面或表面活性位,限制了尿素甲醛的扩散反应过程.乙二醛存在时杂化过程所得氧化硅微球的粒径仅为杂化微球的20%,分析结果推测杂化微球中存在氧化硅的径向含量梯度,这种梯度是氧化硅纳米粒子的杂化和脲醛树脂的聚合速度差异造成的.  
        关键词：脲醛树脂;微球;乙二醛;杂化;二氧化硅   
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        发布时间：2021-03-19
      • 毕思信,杨宁,杨淼坤,贺晓凌,张青松,陈莉,朱争艳,高英堂,杜智
        2013(7): 888-895. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12311
        摘要： 以壳聚糖(CS)为原料,在1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳-二亚胺盐酸盐(EDCHCL)和 N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的活化作用下,合成了半乳糖基化壳聚糖(GC)单体,并与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)反应,制备了温敏性半乳糖基化壳聚糖N-异丙基丙烯酰胺共聚水凝胶(Gal-CS-g-PNIPAAm).通过红外光谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)等测试方法对其成分和结构进行了表征,并对其溶胀率和表面亲疏水性进行了研究.在Gal-CS-g-PNIPAAm凝胶表面培养人正常肝细胞系(HL-7702),研究其生长、脱附及转载(再增殖)行为.结果表明Gal-CS-g-PNIPAAm水凝胶具有良好的温度响应性和生物相容性,与PNIPAAm水凝胶相比,Gal-CS-g-PNIPAAm凝胶表面更有利于HL-7702细胞增殖.将温度降低至临界温度(LCST,32.5℃)以下,细胞可以从凝胶表面自发脱附,与酶消化脱附相比,细胞损伤更少.Gal-CS-g-PNIPAAm凝胶表面脱附的细胞比PNIPAAm凝胶表面脱附的细胞活性更高,表明PNIPAAm水凝胶引入GC单体后,凝胶的生物相容性得到改善,且脱附后细胞的增殖活力明显增加.  
        关键词：半乳糖基化壳聚糖水凝胶;温度响应性;人正常肝细胞系;细胞脱附;细胞转载   
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        发布时间：2021-03-19
      • 罗明超,廖小雪,廖双泉,赵艳芳,范丹,王丽芝
        2013(7): 896-902. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12303
        摘要： 采用微波处理打断废胶粉(WRP)的三维网状结构用来提高WRP在有机溶剂中的溶胀性,然后采用溶胶凝胶法,将微波改性后的WRP浸入正硅酸乙酯中,通过水解反应和缩合反应,在WRP表面原位生成SiO2 网络,从而制得改性废胶粉(MWRP).将制得MWRP与天然橡胶(NR)共混,制备了NR/MWRP复合材料,研究了NR/MWRP复合材料的性能.通过热重分析仪、差示扫描量热仪和力学分析表明微波处理最佳时间是20 s.由于微波处理提高了NR与WRP的相容性,原位生成的SiO2粒子起到了补强作用,所以所制备的NR/MWRP复合材料拥有较好的力学性能;随着Si69的加入,抑制了SiO2粒子聚集,提高了SiO2粒子的分散性,从而进一步提高复合材料的力学性能并降低复合材料的Payne效应;在进行频率扫描时,硫化胶的储存模量随频率的增大而增大;硫化胶的温度扫描结果表明,随着温度的升高,复合材料中SiO2粒子聚集程度加剧并且复合材料出现老化的现象.为了提高复合材料的耐老化性能,N,N-间苯撑双马来酰亚胺(BMI)作为一种防老剂加入复合材料中,BMI利用Diels-Aider反应补偿橡胶在老化过程中所损失的交联键并提高NR与WRP的界面相容性,从而提高复合材料的耐老化性能.  
        关键词：改性废胶粉;复合材料;力学性能;耐老化性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 金玉存,卢毅,於麟,曹墨源,熊晗,王利群,蒋宏亮
        2013(7): 903-908. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12307
        摘要： 通过Diels-Alder(D-A)反应,合成了具有规整化学结构的接枝共聚物,壳聚糖-O-聚乙二醇(CS-O-PEG).D-A反应所需双烯体(呋喃环)通过糠基硫醇与端甲基丙烯酸酯聚乙二醇之间的巯基-丙烯酸酯(thio-acrylate)反应合成得到;马来酰亚胺基丙酸通过活泼酯法偶联到十二烷基硫酸钠-壳聚糖复合物(SCC)羟基上,从而获得亲双烯体.采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(1H-NMR)表征了中间产物与最终产物的结构,并用原位核磁监测D-A反应及其逆反应过程.结果表明,聚乙二醇双烯体可在水介质中温和条件下定量接枝到壳聚糖羟基上,反应具有点击特征;同时,聚乙二醇与壳聚糖之间的连接键在高温下(90℃)可通过D-A逆反应而发生断裂.  
        关键词：壳聚糖;Diels-Alder;聚乙二醇;原位核磁   
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        发布时间：2021-03-19
      • 伍一波,毛静,郭文莉,龚良发,李树新,任苹,肖菲
        2013(7): 909-914. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12308
        摘要： 研究了含水介质中,以枯基醇(CumOH)/三氟化硼(BF3)为引发体系的苯乙烯正离子聚合的特征,探讨了CumOH用量、体系中的水含量对苯乙烯正离子聚合转化率、聚合速率以及产物分子量及其分布的影响;并从分子模拟、分子量末端结构等角度探讨含水介质中苯乙烯正离子聚合的反应机理.结果表明,[H2O]0.11 mol/L条件下,苯乙烯正离子聚合具有可控聚合的特征;水对聚合速率、单体转化率以及分子量影响较小;[H2O]0.11 mol/L,正离子聚合不能顺利进行.根据计算结果,CumOH/BF3引发体系相对于CumOH/H2O引发体系在参与引发所需要的活化能垒更小,说明CumOH/BF3更容易引发苯乙烯正离子聚合,这与实验结果一致.CumOH/BF3引发体系是通过活化CO键来引发苯乙烯正离子聚合,水作为可逆终止剂有利于进行可控聚合,并得到了末端含有羟基的聚合物.  
        关键词：可控正离子聚合;苯乙烯;耐水性引发体系;分子模拟   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘廷国,李斌,朱坤坤,李晶
        2013(7): 915-921. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12312
        摘要： 利用冻融循环处理破坏甲壳素致密的晶体结构和氢键相互作用,使甲壳素溶解在8 wt% NaOH/4 wt% urea水溶液中,制备了碱-甲壳素均相溶液.采用静态溶液聚合法,以过硫酸铵(APS)为引发剂、甲叉双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在均相条件下制备了甲壳素接枝聚丙烯酸钠高吸水树脂.研究了丙烯酸、NaOH、MBA和APS用量以及反应温度和时间对产物吸水性能和得率的影响.在最优化条件下制备的树脂的最大吸蒸馏水、自来水、生理盐水和人工尿液倍率分别可达1251,455,84和77 gg-1.采用FTIR和XRD对合成的树脂进行初步结构表征,证明反应过程中甲壳素与丙烯酸发生了接枝共聚反应,而不是甲壳素与聚丙烯酸钠的简单物理共混.  
        关键词：甲壳素;接枝共聚;冻融循环处理;三维网络结构   
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        发布时间：2021-03-19
      • 兰小蓉,刘小亭,华笋,刘正英,谢邦互,杨鸣波
        2013(7): 922-927. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12324
        摘要： 通过熔融共混法制备了一系列的PLA/PAA共混物,考察了PLA/PAA共混体系的流变行为和热性能(结晶行为和热降解行为).FTIR测试结果证实PLA与PAA分子链之间形成了氢键网络.动态剪切流变测试和DSC测试均表明共混体系的流变行为和冷结晶行为会随着PAA含量的改变而改变, 这可能是由于PLA与PAA的氢键作用受到PAA含量的影响.另外,DSC测试证实共混体系中的氢键网络还会受到试样热历史的影响.当PAA含量较低(低于5 wt%)时,PLA/PAA共混体系中PAA与PLA熔体两相的相分离不严重,使得PAA与PLA分子链能够较大限度地接触而形成较强的氢键作用,因而可以明显减缓增塑作用对黏度降低的影响.  
        关键词：聚乳酸;聚丙烯酸;氢键;流变行为;结晶行为   
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        发布时间：2021-03-19
      • 杨振芳,申迎华,杜海燕,翟志国,刘妙青,刘旭光
        2013(7): 928-933. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12331
        摘要： 利用预乳化乳液法制备了不同单体配比的聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸-co-甲基丙烯酸羟乙酯)(P(MMA-co-MAA-co-HEMA))微凝胶分散液;采用透射电子显微镜、动态光散射仪研究了微凝胶的微观形态、粒径大小及其溶胀率;利用试管倒转法对微凝胶分散液的凝胶化相转变行为进行了研究,借助椎板流变仪考察了所形成胶态凝胶的储能模量与单体配比、微凝胶分散液浓度和温度的关系.结果表明,所制备的微凝胶的数均粒径为90 nm左右,当MMA与MAA的投料质量不变时,随着HEMA含量的增加,分散液凝胶化所需的临界最小浓度增大,临界最大pH值减小,胶态凝胶的储能模量增加.当保持单体MMA与HEMA的投料质量不变时,随着单体MAA投料质量的增多,微凝胶的数均粒径和溶胀率增大,胶态凝胶的储能模量先升高后降低;当MAA占单体总摩尔数的25%时,浓度为15 wt%的微凝胶分散液在扫描频率为100 rad/s时,胶态凝胶的储能模量最高可达2104 Pa.这类微凝胶分散液在组织工程支架材料方面有潜在的应用价值.  
        关键词：预乳化乳液法;pH响应性微凝胶;相转变;储能模量   
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        发布时间：2021-03-19
      • 程伟,高保娇,施雪军,门吉英
        2013(7): 934-942. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12342
        摘要： 基于表面引发接枝聚合,设计与建立了一种新的分子表面印迹(MIP)方法.先使用偶联剂-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对微米级硅胶微粒进行表面改性,制得改性硅胶AMPS-SiO2;在酸性水溶液体系中,凭借强静电相互作用,阴离子单体对苯乙烯磺酸钠(PSSS)被结合在模板分子抗蚜威周围;改性硅胶AMPS-SiO2表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化还原引发体系,在硅胶微粒表面产生自由基,引发结合在模板分子周围的SSS及交联剂甲基双丙烯酰胺(MBA) 在硅胶微粒表面发生接枝交联聚合,从而实现了抗蚜威分子的表面印迹,制得了抗蚜威分子表面印迹材料MIP-PSSS/SiO2.以残杀威为对比物,采用静态与动态两种方法,考察研究了分子表面印迹材料MIP-PSSS/SiO2对抗蚜威的分子识别特性与结合性能.研究结果表明,印迹材料MIP-PSSS/SiO2对抗蚜威分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于残杀威分子,MIP-PSSS/SiO2对抗蚜威分子的识别选择性系数为9.373,显示出高的分子识别选择性.  
        关键词：分子表面印迹;表面引发接枝聚合;对苯乙烯磺酸钠;抗蚜威;分子识别   
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        发布时间：2021-03-19

        研究简报

      • 张安苏,汪东,杨晓丽,吴俊杰,朱才镇,杨曙光,马敬红,徐坚
        2013(7): 943-948. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.13004
        摘要： 通过溶剂交换法将无机Laponite从水相转移到N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中,在超声波作用下,Laponite与热塑性聚氨酯(TPU)溶液进行共混复合,Laponite插层到PU分子链间而制备Laponite/聚氨酯纳米复合材料.利用TEM,AFM,TGA,DSC,DMA和静态拉伸对其结构、组成、形貌和性能进行表征,研究结果表明,Laponite优先插层到聚氨酯的硬段中,片层和硬段通过氢键相互作用和尺寸匹配性,进而形成一种插层网络结构.由于这种网络结构的存在,使Laponite/聚氨酯复合材料的强度、硬度及韧性得到同步提高.  
        关键词：聚氨酯;Laponite;纳米复合材料;溶剂交换;超声   
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        发布时间：2021-03-19
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