最新刊期
      2013 年 第 卷 9 期

        综述

      • 宋义虎,杜淼,杨红梅,郑强
        2013(9): 1115-1130. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.13135
        摘要： 橡胶基体与补强剂粒子通过界面相互作用而形成高度结构化的三维黏弹性材料.讨论了结合橡胶(BdR)形成机制、分子弛豫特性、补强机理、非线性黏弹性的基础研究进展,分析了已有研究结果所存在的矛盾或争议,结合本课题组在高填充橡胶材料黏弹性方面的研究,探讨了结构-性能关系并提出展望.虽然BdR形成机制(物理吸附、化学吸附)、补强机理(针对孤立粒子的Einstein-Smallwood、Guth-Gold方程及其修正形成、针对粒子团簇的粒子簇动态团聚模型、针对粒子网络的逾渗模型和拥挤网络模型)、非线性行为(粒子-粒子相互作用说、粒子-橡胶(界面)相互作用说、粒子网络说、互穿网络说)等长期存在争议,长达一个多世纪的研究已基本弄清橡胶材料的结构(动力学)非均质性、应变(应变速率)放大效应、界面相互作用(粒子表面高分子存在能动性梯度)等基本事实.在分析BdR对橡胶黏弹行为影响研究结果的基础上,提出今后橡胶科学研究的两个重要方向,即将结构(动力学)非均质性纳入补强与非线性黏弹性理论范畴,以BdR或粒子-橡胶凝胶为纽带建立微观效应(多时间尺度的分子运动、多空间尺度的粒子分散状态)-宏观性能关系.  
        关键词：橡胶;粒子填充;结合橡胶(BdR);分子弛豫特性;补强机理;非线性黏弹性   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 姜飞燕,杨杰,包永忠
        2013(9): 1131-1136. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12382
        摘要： 通过硝酸根插层层状双金属氢氧化物(LDH)与可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂S,S'-对(,'-二甲基--乙酸)三硫代碳酸酯(CTA)阴离子的离子交换制备CTA阴离子插层LDH,再通过原位RAFT活性自由基聚合制备偏氯乙烯-丙烯酸甲酯(VDC-MA)共聚物/LDH纳米复合材料.采用傅里叶变换红外光谱、元素分析和X-射线衍射、透射电子显微镜、凝胶渗透色谱仪和热失重仪表征了CTA阴离子插层LDH和纳米复合材料的结构和性能.结果表明,CTA阴离子可以置换硝酸根阴离子插入到LDH层间,LDH层间距由0.89 nm增大到1.50 nm;在原位RAFT聚合过程中,LDH逐渐剥离,LDH以纳米层板形式分散在VDC-MA共聚物基体中;VDC-MA共聚物数均分子量随加入的插层CTA阴离子含量增加而减小,聚合具有活性特征.此外,含量LDH的引入可明显提高VDC-MA共聚物的热稳定性.  
        关键词：偏氯乙烯;层状双金属氢氧化物;纳米复合材料;可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘燕君,王娇娜,李从举
        2013(9): 1137-1142. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12383
        摘要： 采用多喷头静电纺丝技术制备了复合超滤膜,该复合超滤膜是以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)无纺布为支撑层,PET/PVA复合纳米纤维膜为分离层,再用丙酮和水的混合溶剂处理得到致密分离层.采用扫描电镜法(SEM)、红外光谱法(FTIR)对复合膜表面进行表征,测试了复合超滤膜的抗水解性能.SEM结果表明,复合膜表面的PET纳米纤维的直径为960 nm,PVA纳米纤维的直径为320 nm,用不同比例的混合溶剂对复合超滤膜进行处理会产生不同的表面形貌,最佳的比例是w(丙酮)/w(水)=30/70.抗水解性能实验结果显示比较适宜的交联剂加入量为2 wt%,用该含量对复合膜进行交联,复合膜具有较好的抗水解性能,其中重量损失率为2.12%,溶胀度为3.62%.红外光谱分析表明,交联处理后,复合膜表面的OH量大大减少,耐水性能提高,交联前后膜表面在C=O和COC处的吸收峰有很大的区别.  
        关键词：静电纺丝技术;超滤;复合纳米纤维膜;抗水解性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李静,付宏伟,胡盼,张子龙,李晓,程延祥
        2013(9): 1143-1150. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12386
        摘要： 合成了一系列不同链长的双低聚乙氧基醚链修饰的三苯基膦,并以此为配体制备了相应的二价钯化合物. 此类化合物在空气中具有良好稳定性,易溶于常用的有机溶剂. 作为单组份催化剂,在无相转移试剂及无需补加膦配体条件下,能够有效催化Suzuki缩聚反应. 在甲苯/水聚合体系中,可得到数均分子量(Mn)为7104左右的聚芴. 随着乙氧基醚链单元数的增加,Mn提高至近1105. GPC谱图分析证实,亲水基团的引入使钯化合物具有了明显的两亲性,进而促进了金属转移步骤,使得聚合物分子量得以提高.  
        关键词：两亲性;钯化合物;Suzuki缩聚;聚芴;数均分子量   
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        发布时间：2021-03-19
      • 吴进,王琴,汤双凤,颜竹君
        2013(9): 1151-1158. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12389
        摘要： 以末端带胺基的聚苯乙烯(PS-NH2)为引发剂,利用N-羧酸内酸酐(N-carbonyl anhydride, NCA)法制备一种刚柔二嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(-苄基-L-谷氨酸酯)(polystyrene-b-poly(-benzyl-L-glutamate), PS-b-PBLG)杂化聚肽,并研究该聚肽嵌段共聚物的分子结构、热性能、液晶性与自组装形貌的溶剂效应.以氢核磁共振波谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征两嵌段的摩尔比、分子量及其分布.利用示差扫描量热分析仪(DSC)与光学显微镜(POM)考察材料的热性质与液晶性.由小角X射线散射(SAXS)分析得知,两嵌段组分呈交替分布层状结构,聚肽层中螺旋链在不同溶剂中会发生不同程度折叠;通过透射扫描电镜(TEM)清楚观察到PS-b-PBLG在1,2-二氯乙烷(EDC)中螺旋折叠形成了条纹式层状形貌,不同于1,1,2,2-四氯乙烷(TCE)中螺旋完全伸展形成的锯齿式层状形貌.  
        关键词：杂化聚肽;刚-柔二嵌段共聚物;螺旋链折叠;相分离;层状结构   
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        发布时间：2021-03-19
      • 钱綮,胡彦杰,李春忠
        2013(9): 1159-1164. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12395
        摘要： 采用还原气氛喷雾燃烧法制备了具有核壳结构Ni@C纳米复合颗粒,并与HDPE共混挤出制备了聚合物基PTC导电复合材料,并且对其结构和性能进行了表征.结果表明,所制备的Ni@C复合纳米颗粒具有典型的核壳结构,其中,金属镍的核的粒径为30~50 nm,碳包覆壳层的厚度约为2.9 nm,热重分析结果表明Ni@C复合纳米颗粒的含碳量为3.4%,碳包覆层的存在阻止了金属镍颗粒的团聚;对Ni@C/HDPE复合材料的断面SEM和切片TEM分析结果表明复合颗粒在HDPE基体中分散性良好,复合材料的渗流阈值为10 wt%, PTC强度为8个数量级.  
        关键词：喷雾燃烧;Ni@C;PTC性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 华慢,龚元元,梁晖,卢江
        2013(9): 1165-1171. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12398
        摘要： 以偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)作为引发剂,失水山梨醇硬脂酸酯(Span60)和聚二甲基硅氧烷 PEG-7磷酸酯为复合分散剂,蔗糖烯丙基醚和三甲基丙基聚氧乙烯(15)醚三丙烯酸酯为复合交联剂,丙烯酸为单体,正已烷为反应介质,采用反相悬浮聚合方法制备了球状卡波树脂.用光学显微镜和扫描电镜分别对聚合反应的成粒过程和产物的形貌进行了研究.结果表明,聚合体系呈现典型的悬浮聚合相态特征,并获得了堆积密度较高(0.65 g/cm3)的球状卡波树脂.聚合反应动力学研究结果表明,该反相悬浮聚合的聚合速率对单体浓度和引发剂浓度的反应级数分别约为1.36和0.70;聚合反应的表观活化能为78.0 kJ/mol.交联剂对卡波树脂的性能有重要的影响,通过适度交联可提高产物的增稠效率及其抗剪切性能.  
        关键词：反相悬浮聚合;球状卡波树脂;聚合动力学;增稠   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李菲菲,王秋雯,马列,高长有
        2013(9): 1177-1182. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12425
        摘要： 采用共沉淀法制备了复合转化生长因子-1(TGF-1)的磺化壳聚糖/聚赖氨酸纳米粒子(SCS/PLL/TGF-1),研究了磺化壳聚糖的浓度对纳米粒子粒径和表面电位的影响.所得纳米微粒的粒径在240~290 nm、表面电位在-0.4~-1.3 mV之间可调.采用透射电子显微镜表征了磺化壳聚糖/聚赖氨酸(SCS/PLL)和SCS/PLL/TGF-1纳米粒子的形貌.通过体外骨髓间充质干细胞(BMSCs)培养实验,分别考察了SCS/PLL/TGF-1纳米粒子对BMSCs的增殖、氨基葡聚糖(GAGs)分泌和Ⅱ型胶原基因表达的影响.结果显示,相对于等量的SCS/PLL或同浓度的自由TGF-1,SCS/PLL/TGF-1纳米粒子可有效保护TGF-1的活性,促进BMSCs向软骨细胞分化,可望应用于软骨修复材料等领域的研究.  
        关键词：磺化壳聚糖;转化生长因子-1;纳米粒子;骨髓间充质干细胞;分化   
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        发布时间：2021-03-19
      • 黄洋,孙东平
        2013(9): 1183-1189. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12397
        摘要： 利用硫酸水解细菌纤维素(BC)的方法制备具有一定长径比的细菌纤维素晶须(BCW), 利用TEM对其进行表征,发现BCW具有较好的单分散性.将细菌纤维素晶须(BCW)与丙烯酸、丙烯酰胺复合制备高吸水性树脂.根据Box-Behnken中心组合实验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,对交联剂、引发剂以及晶须投加量进行优化组合,确定最佳配比,并构建了以饱和吸水倍率为函数,以各影响因素为变量的回归模型.经吸水性测试发现,添加量仅为0.05 wt%的BC晶须在合适的条件下吸水倍率可达自身重量的600倍左右,在盐溶液中也有较高的吸水性能.SEM形貌表征显示细菌纤维素晶须(BCW)的加入使得树脂网孔结构更加蓬松.红外光谱显示高吸水性树脂由聚丙烯酸、聚丙烯酰胺与纤维素晶须复合而成.  
        关键词：高吸水性树脂;响应面分析法;细菌纤维素晶须;吸水倍率   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李晓靓,柴春鹏,李昌峰,李国平,罗运军,范星河,沈志豪,周其凤
        2013(9): 1190-1196. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12420
        摘要： 采用非等温DSC法对聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯酚)酯(PBPCS)/环氧树脂/甲基四氢苯酐固化体系的固化反应热行为以及固化动力学进行了研究,分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,利用Crane模型计算出固化反应级数,得出了适于该树脂体系固化反应过程的动力学方程.结果表明该体系固化反应按照一级反应进行,PBPCS的加入不改变环氧树脂的固化机理,甲壳型液晶高分子PBPCS可以用于环氧树脂的改性研究.通过固化体系的DSC分析确定了体系固化工艺为90 ℃/2h120 ℃/2h140 ℃/1.5h,为聚乙烯基对苯二甲酸二(对丁氧基苯酚)酯/环氧树脂/甲基四氢苯酐体系的固化、性能测试和应用提供了理论依据,也为甲壳型液晶高分子改性环氧树脂的研究提供一定理论基础.  
        关键词：环氧树脂;甲壳型液晶高分子;固化动力学;改性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 赵春霞,彭钢,刘白玲
        2013(9): 1197-1203. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12421
        摘要： 通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94),对比分析了十二烷基硫酸钠改性双羟基氧化物(SDS-LDH)和十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土(CTAB-MMT)协同聚磷酸铵(APP)对聚(丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯)(P(BA-VAc))胶膜阻燃效果的异同.当APP添加量为14.5 wt%,层状无机粒子引入量为0.5 wt%时,P(BA-VAc)/APP/SDS-LDH和P(BA-VAc)/APP/CTAB-MMT的最佳LOI值分别为30.5和30.1.通过热分析法(TGA)探讨了阻燃型复合材料的热降解行为.700℃时,P(BA-VAc)/14.5%APP/0.5%SDS-LDH比P(BA-VAc)/14.5%APP/0.5%CTAB-MMT的残留量高2.7%.采用扫描电镜(SEM)观察复合材料LOI测试后炭层微观形貌.与P(BA-VAc)/15%APP复合材料相比,P(BA-VAc)/14.5%APP/0.5%SDS-LDH和P(BA-VAc)/14.5%APP/0.5%CTAB-MMT燃烧后炭层的外表面更加致密,并且连续性更好.通过傅里叶变化红外(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)对阻燃材料500℃热氧化炭层进行了分析.SDS-LDH和CTAB-MMT均可促进更多酯化反应和脱水反应发生;相比而言,SDS-LDH具有较好的催化协同成炭效果.  
        关键词：聚磷酸铵;醋酸乙烯酯;丙烯酸丁酯;阻燃;层状无机粒子   
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        发布时间：2021-03-19
      • 昝慧宁,侯志爱,张丽轩,施荣富,王春红
        2013(9): 1204-1211. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12433
        摘要： 利用一步原位反应由大孔聚苯乙烯苄胺树脂和单氰胺合成含有胍基官能团的强碱阴离子交换树脂(PG),通过傅立叶红外、酸碱滴定、元素分析、SEM对胍基树脂进行了表征,同时考察了体系中pH值、投料比、温度对原位反应的影响,实验结果表明,在pH值为2的溶液中,大孔树脂氨基交换量与单氰胺的摩尔比为1:3时,110 ℃反应5 h,树脂的强碱交换量达3.54 mmol/g.以胍基强碱树脂为非均相催化剂,催化Knoevenagel缩合反应,探讨了催化剂用量、反应溶剂、反应时间、树脂重复使用等因素对产率的影响,确定了反应的最佳条件.实验结果表明,该树脂具有良好的催化活性,在以乙醇为溶剂,反应时间为5 h,强碱树脂固载胍基含量与反应底物的摩尔比为1:5时,胍基强碱树脂催化Knoevenagel缩合的反应产率达到83.1%~95.3%,胍基强碱树脂可循环使用,在5次重复实验中,其催化活性基本保持.  
        关键词：胍;强碱阴离子交换树脂;原位反应;Knoevenagel缩合反应   
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        发布时间：2021-03-19
      • 余雯雯,傅华康,张德志,杜淼,郑强
        2013(9): 1212-1218. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.13015
        摘要： 采用原位聚合法,制备了聚氨酯(PU)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/层状双金属氢氧化物(LDH)纳米复合体系(PU/PMMA/LDH).通过广角X射线衍射(WXRD)、透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征,并通过热失重(TGA)、动态力学分析(DMA)和宽频介电谱(BDRS)研究了LDH含量()对PU/PMMA体系热稳定性和弛豫行为的影响.结果表明,当1 wt%时,LDH在聚合物基体中以剥离结构为主,PU/PMMA/LDH体系的玻璃化温度(Tg)降低,最大损耗因子(tanmax)增大;而当 1 wt%时,LDH在聚合物基体中以插层结构为主,插层结构对聚合物分子链的限制使复合体系的Tg升高、tanmax降低.LDH表面与PU硬段间的氢键作用,使复合体系的介电弛豫转变随增加而向高温方向移动,弛豫过程激活参数增大.  
        关键词：聚氨酯;聚甲基丙烯酸甲酯;纳米LDH;形态;弛豫   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张田林,王佳佳,朱彩艳,马慧敏
        2013(9): 1219-1225. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12437
        摘要： 合成了一种含有季铵盐结构的希夫碱型螯合树脂(CPS-DMA-S-HCTA),研究了其对Pb(II)离子的吸附和脱附行为.树脂红外光谱分析和元素分析结果表明,成功合成了CPS-DMA-S-HCTA螯合树脂;树脂的热分析结果表明,CPS-DMA-S-HCTA树脂的初始分解温度为205 ℃,具有良好的热稳定性;静态实验结果表明,在研究的浓度范围内,吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附方程,且吸附为放热、混乱度减小的自发过程,吸附过程以化学吸附为主,298 K,Pb(Ⅱ)溶液的初始浓度为600 mg/L时,适宜的吸附pH 为5~6,平衡吸附量为96.1 mg/g,吸附达到平衡的时间约为10 min.采用1.5 mol/L的硝酸溶液作脱附剂,脱附率可达98%以上,解吸速率快,10 min左右流出液中重金属离子的浓度几乎为0 mg/L.经过10次吸附-解吸-吸附研究表明,树脂可重复使用性强.  
        关键词：季铵盐;希夫碱型螯合树脂;5-氯甲基水杨醛;Pb(Ⅱ);吸附;脱附   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘妙青,卢建军,林立,黄伟
        2013(9): 1226-1234. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2013.12387
        摘要： 在Span85/N,N-二甲基甲酰胺/液体石蜡稳定反相非水乳液体系中,以均苯四甲酸酐和4,4'-二氨基二苯醚为单体,选用甲醇、二硫化碳作为致孔剂,制备多孔聚酰亚胺(PI)微球.通过SEM、量子化学模拟、粒径测试等手段考察致孔剂种类、致孔剂用量、吡啶/酸酐滴加速度及反应温度和单体浓度对致孔的影响.结果表明,选用二硫化碳、甲醇为致孔剂时所制得的微球形貌良好,但CS2为致孔剂时,所得到的微球孔道很少;而甲醇为致孔剂时,则得到了孔道明显的多孔PI微球.致孔的最佳条件为反应温度20 ℃,单体浓度10%,吡啶/酸酐滴加速度0.5 s/滴时,才可得到的形貌良好、分布均一的多孔PI微球.而且随着甲醇/液体石蜡的体积比增加,多孔PI微球比表面积也随着增大,最大可达29.38 m2/g.所得产物粒径分布在20~30 m之间,热稳定性良好,其起始热分解温度为517 ℃.  
        关键词：聚酰亚胺;反相非水乳液;多孔微球   
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        发布时间：2021-03-19
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