最新刊期
      2014 年 第 卷 10 期

        综述

      • 赵晓莉,高超
        2014(10): 1301-1313. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14198
        摘要： 综述了石墨烯基仿贝壳层状材料的研究进展.其主要构筑方法有层层组装、溶液浇铸、抽滤成膜和液晶纺丝等.其层间作用力的方式主要有范德华力、氢键、离子配位交联和共价交联等.由于石墨烯的引入,石墨烯基仿贝壳层状材料具有优异的显著超越天然贝壳的力学性能,强度和韧性分别可以达到贝壳的5倍和10倍以上,并具有导电、抗化学腐蚀等多种性能.  
        关键词：石墨烯;仿贝壳;砖-灰结构;复合材料;液晶纺丝   
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        发布时间：2021-03-19
      • 高源,陈国华
        2014(10): 1314-1327. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14217
        摘要： 对石墨烯及其聚合物基复合材料进行简单的介绍和分类,着重介绍了几种主要聚合物/石墨烯复合材的制备方法及其产业化应用研究情况,同时综述了聚合物/石墨烯复合材料最新的研究进展,评述了聚合物/石墨烯复合材料产业化状况及其发展过程中所面临的机遇与挑战.  
        关键词：石墨烯;聚合物复合材料;产业化   
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        发布时间：2021-03-19
      • 沈宸,陆云
        2014(10): 1328-1341. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14225
        摘要： 从方法学上总结了目前石墨烯/导电聚合物复合材料的制备途径,重点介绍了其在能源领域作为超级电容器电极材料的应用,并归纳了其在传感器材料、燃料电池、太阳能电池、电致变色器件及锂离子电池等方面的研究进展.  
        关键词：石墨烯/导电聚合物复合材料;制备方法;功能;性能;应用   
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        发布时间：2021-03-19

        专论

      • 成艳华,夏梦阁,孟周琪,武永涛,任怀银,姜永梅,刘洋,周哲,江晓泽,朱美芳
        2014(10): 1342-1349. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14152
        摘要： 纳米复合水凝胶(NC-Gels)因兼具有机相及无机相的优点,且具有独特的结构特征和理化性能,近年来已成为水凝胶领域的研究重点,在智能器件、生物医药、组织工程等领域有着广泛的应用前景.基于有机/无机杂化原理,通过交联点的结构与功能性设计和凝胶网络的可控构筑,获得了一系列力学性能优异并具有多重响应甚至智能化响应的NC-Gels,并提出了以有机微球或功能化杂化微球分别为交联点构建纳米复合水凝胶(OC-Gels)和杂化水凝胶(H-Gels)的新方法,探索了其在生物医学和智能传感领域等的初步应用.  
        关键词：有机/无机杂化;纳米复合水凝胶;高强度;功能化;多重智能响应   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 高万里,陈宝书,沈佳斌,郭少云
        2014(10): 1350-1355. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14015
        摘要： 利用微层共挤出技术制备得到不同层数(2、4、16和64层)的聚丙烯(PP)/阻燃剂(IFR)填充PP(PPFR)交替层状复合材料,研究了层数改变对复合材料阻燃和力学性能的影响.偏光显微镜观察发现,PP层与PPFR层沿层状样品的厚度方向交替排布,层界面则随着层数的增加而增多.非等温结晶测试结果显示,界面的增多使更多的IFR可以分布在层界面附近,使整个层状复合体系表现出越来越接近传统IFR填充体系的异相成核结晶行为,表明IFR的分布可以通过层数的调节进行调控.垂直燃烧、极限氧指数(LOI)以及微型量热测试结果表明,层数提高可以有效提高复合体系自熄能力,显著降低热释放速率.与2层试样相比,64层试样的LOI从19.5提高到了25.而拉伸性能测试结果显示,随着层数增加,复合材料的拉伸强度变化较小,但断裂伸长率显著提高.  
        关键词：聚丙烯;阻燃剂;多层分布;阻燃性能;力学性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 董小芳,任合刚,刘智博,段中余,杨敏,石艳红,侯凯湖,刘宾元
        2014(10): 1356-1363. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14024
        摘要： 采用Ziegler-Natta催化剂催化1-丁烯本体聚合,稀土-成核剂经原位聚合的方法加入到体系,并考察成核剂加入量对产物聚(1-丁烯)的分子量和结晶性能的影响.通过凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)和广角X射线衍射仪(WAXD)对聚合物进行表征分析.实验结果表明,随着稀土-成核剂加入量的增大,催化剂活性有所下降,聚合物等规度略有提高,而聚合的分子量显著提高,分子量分布变窄;聚合时成核剂的加入提高了聚(1-丁烯)的结晶性能,随着成核剂加入量的增多聚合物晶粒变小且尺寸趋向均一化,聚合物结晶度也得到了提高,当成核剂加入量为30 mg时,聚合物结晶度和熔融焓出现突变现象.此外,稀土-成核剂的加入会改变熔融前聚(1-丁烯)中晶型Ⅰ'和Ⅲ所占比例从而影响聚合物的熔点,成核剂的存在也改变了晶型II向晶型I的转变速率,缩短了晶型转变周期.  
        关键词：Ziegler-Natta催化剂;聚(1-丁烯);稀土-成核剂;结晶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 马瑞廷,王晓,蒋丹,赵海涛
        2014(10): 1364-1368. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14032
        摘要： 采用自蔓延燃烧法和原位聚合法分别制备纳米Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体和聚吡咯(PPy)-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4纳米复合材料.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)对材料的结构和形貌进行表征,使用波导法和振动样品磁强计(VSM)研究了材料的介电性能、微波吸收性能和磁性能.结果表明,制得了纯相的尖晶石结构Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体,少量Cu2+离子替代了铁氧体八面体位置上的Co2+离子,使得材料的晶格常数减小;2种粉体粒子分散性较好,它们的平均粒径分别约为15 nm和50 nm;在5.0~20.0 GHz频率范围内,PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4复合材料的反射损耗在-16.25 dB到-20.27 dB之间,且在18 GHz处出现极大值-20.27 dB, 带宽为2.0 GHz(最强峰的半高宽),PPy-Co0.7Cu0.1-Zn0.2Fe2O4复合材料的反射损耗明显大于铁氧体; PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4的饱和磁化强度(Ms)和剩余磁化强度(Mr)分别为12.9 A/g和4.29 A/g,小于Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体的相应值,但复合材料的矫顽力大于Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体的,为38.96 kA/m.  
        关键词：复合材料;铁氧体;介电性能;磁性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 龚涛,张杰,胡春圃
        2014(10): 1369-1377. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14027
        摘要： 以聚己二酸乙二醇丁二醇酯(PBGA)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)和异佛尔酮二胺(IPDA)为硬段,分别采用辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、MB 20、BiCAT Zn、乙酰丙酮锆、乙酰丙酮镍、新癸酸钕和新癸酸铈8种有机金属催化剂,合成弱溶剂体系的脂肪族聚氨酯树脂.采用FTIR和GPC研究了聚氨酯树脂的合成;采用机械性能测试仪对聚氨酯弹性体膜进行了机械性能测试;通过高温储存实验,考察了有机金属催化剂对聚氨酯树脂储存稳定性的影响;采用FTIR、GPC和1H-NMR等技术研究了聚氨酯树脂的降解机理.结果表明,不同金属离子催化剂对聚氨酯的合成及其储存稳定性有显著影响;树脂在高温储存过程中的黏度降低是聚氨酯分子链结构中的酯基发生醇解,进而导致分子量降低,弹性体机械性能下降.  
        关键词：有机金属催化剂;弱极性溶剂;脂肪族聚氨酯树脂;储存稳定性;醇解   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郝晶,李昂,刘勇,马如江,史林启,安英丽
        2014(10): 1378-1385. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14029
        摘要： 利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法制备了亲水性嵌段聚合物聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PEG-b-PDMAEMA),并通过季铵化反应,得到侧链接枝不同单糖分子(葡萄糖、半乳糖、甘露糖)的聚阳离子糖缀物PEG-b-P(DMAEMA-co-DMAEMA-Sac) (Monosaccharide).研究了该聚合物与5,10,15,20-四(对磺酸基苯基)-卟啉(TPPS)在水溶液中的复合自组装行为.研究结果表明,TPPS在该组装体中以J-聚集体形式存在且显示超分子手性特征.手性信号的产生是聚合物侧链糖单元C(4)和C(5)上的羟基与TPPS通过非共价键氢键相互作用的结果,因此手性信号方向应与糖单元构型有关.通过对比单糖构型发现,具有(4S,5R)构型的糖单元可诱导TPPS产生424 nm正Cotton效应和490 nm负Cotton效应的聚集体,具有(4R,5R)构型的糖单元可诱导TPPS产生424 nm负Cotton效应和490 nm正Cotton效应的聚集体.  
        关键词：自组装;超分子手性;J-聚集;氢键   
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        发布时间：2021-03-19
      • 邓素芬,吴晓彦,何立敏,熊传溪,董丽杰
        2014(10): 1386-1391. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14028
        摘要： 采用反应增容及等温拉伸技术制备了柔性高储能P(VDF-CTFE)/PA11-g-GMA聚合物薄膜.通过XRD、SEM以及电性能测试分析了聚合物薄膜的微观结构与介电性能.结果表明,经GMA接枝改性后的P(VDF-CTFE)/PA11-g-GMA聚合物薄膜两相相容性增加;经外力拉伸后, P(VDF-CTFE)/ PA11-g-GMA的分子链在外力作用下被强制解缠,极性基团在外场作用下取向程度增大,增加了结晶结构中相的含量,有效提高了s-P(VDF-CTFE)/PA11-g-GMA聚合膜的介电性能和储能密度;同时,由于外力协同分子链的运动,聚合物链段运动能力也增大,经过增容改性的聚合物薄膜介电损耗下降.因此制备了一类高储能、低损耗的柔性聚合物薄膜,耐压强度达到275 MV/m,储能密度可达8.09 J/cm3,为轻质、柔性、小型功能器件的发展奠定了基础.  
        关键词：P(VDF-CTFE);PA11-g-GMA;聚合物薄膜;储能材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 周勤灼,陈琳,介素云,李伯耿
        2014(10): 1392-1397. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14030
        摘要： 采用含氮双膦配体与无水氯化钴反应可制得一系列相应的(P^N^P)钴配合物,并研究了该系列钴配合物对苯乙烯聚合的催化性能.在助催化剂倍半氯化乙基铝(EASC)的活化下,该系列钴配合物对甲苯中的苯乙烯溶液聚合表现出高的催化活性(可达5.44105 g(PS)mol-1(Co) h-1).通过对不同苯乙烯单体用量、助催化剂用量(Al/Co摩尔比)、聚合温度以及催化剂的配体环境等的研究,详细考察了这些因素对聚合反应和聚合产物性能的影响.通过凝胶渗透色谱法(GPC)和核磁共振碳谱(13C-NMR)表征了所得聚合产物的分子量及分子量分布和微观结构,分析结果表明,所得聚苯乙烯具有较低的分子量(Mn=2000~5900)和较窄的分子量分布(1.75~2.05),其微观结构是无规的.  
        关键词：钴配合物;含氮双膦配体;苯乙烯;聚合   
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        发布时间：2021-03-19
      • 江文峰,陈建新,吁松瑞,周永丰,颜德岳
        2014(10): 1398-1407. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14039
        摘要： 报道了一类新型的-n型线性-超支化超分子嵌段共聚物.分别通过可控阴离子开环多支化聚合方法(ROMBP)和可逆加成-断裂链转移聚合方法(RAFT)合成了含有一个-环糊精基团的亲水超支化缩水甘油醚(CD-g-HPG)和含有一个偶氮苯基团的疏水线性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-AZO).两者可以通过-环糊精和偶氮苯基团之间的主客体识别作用形成两亲性线性-超支化超分子嵌段共聚物PMMA-b-HPG.由于线性PMMA-AZO残留有RAFT聚合时链转移剂中的三硫代酯结构,超分子聚合物PMMA-b-HPG可以通过三硫代酯与金形成的硫-金键(S-Au)对金表面进行修饰形成自组装单分子层(SAM).修饰后的金表面呈现出光控的可逆亲疏水性能.在紫外光下,由于-环糊精/偶氮苯之间的主客体识别作用被破坏,亲水的CD-g-HPG从表面脱离,表面变为疏水;在可见光下,如果重新将金片浸泡在CD-g-HPG溶液中,金表面的亲水性可以恢复.  
        关键词：超分子嵌段共聚物;线性-树形;主客体相互作用;表面修饰;亲疏水转变   
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        发布时间：2021-03-19
      • 倪名立,彭海炎,毕曙光,周兴平,解孝林
        2014(10): 1408-1412. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14042
        摘要： 采用光-流变学方法研究了丙烯酸酯/液晶复合体系的光聚合凝胶时间及体积收缩率,并与密度法测量的体积收缩率进行了对比. 结果表明,该复合体系的凝胶时间小于10 s,光-流变学方法可以在线测量丙烯酸酯单体/液晶复合体系的光聚合体积收缩.以2种不同结构的多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)掺杂丙烯酸酯/液晶复合体系,八甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷(MA-POSS)使丙烯酸酯/液晶复合体系的双键转化率略有降低,掺杂10 wt%MA-POSS使体系的光聚合体积收缩率仅降低了12%;而甲基丙烯酰氧基七异丁基倍半硅氧烷 (MI-POSS) 对体系双键转化率的影响较小,显著降低了体系的光聚合体积收缩,掺杂10 wt%MI-POSS使体系的光聚合体积收缩率降低29%.  
        关键词：丙烯酸酯/液晶复合体系;多面体齐聚倍半硅氧烷;体积收缩;光聚合;光-流变学   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李宏伟,张舒航
        2014(10): 1413-1419. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14034
        摘要： 以丙烯酰氯、2-吡啶甲醇和碘甲烷为原料,合成了不同分子量、不同阳离子化度的聚2-丙烯酸甲酯-1-甲基吡啶盐(PMAMPI).采用核磁共振(1H-NMR)对单体结构进行了表征,用红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、电导率、热重分析(TG)分别对聚合物的结构、分子量及分布、阳离子化度和耐热性进行了表征;并用沉淀实验和质谱(ESI-MS)证明了PMAMPI在碱性条件下的水解反应.将PMAMPI应用于棉织物活性染料无盐冷轧堆染色,结果发现在实验范围内,因聚合物分子量分布宽,使分子量对染色织物的得色深度影响小;聚合物的阳离子化度在35%左右时,染色织物得色深度最深.同常规有盐染色对比表明:经PMAMPI预处理的棉织物,染色后织物得色深度、各项染色牢度值均达到或略超过有盐染色的水平,染色后织物的强度、透湿、透气性能没有受到影响.  
        关键词：阳离子聚合物;合成;表征;阳离子化度;活性染料;无盐染色   
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        发布时间：2021-03-19
      • 史正海,孟蕊,郭方,许蔷,李婷婷,李杨,王玉荣
        2014(10): 1420-1427. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14057
        摘要： 合成了6种单茂稀土催化剂Cp'LnR2(THF)n(其中,Cp'=C5H5,C5Me4SiMe3;R=CH2C6H4NMe2-o,CH2SiMe3;Ln=Sc,Y,Lu;n=0或1),并以[Ph3C]B(C6F5)4]为助催化剂,甲苯为溶剂,考察催化剂结构对丁二烯聚合活性,立体选择性,催化剂利用率以及聚合物分子量和分子量分布的影响.通过1H-NMR,13C-NMR,FTIR,GPC以及DSC对聚丁二烯进行表征,结果表明,当Cp'=C5H5,R=CH2C6H4NMe2-o,Ln=Sc,n=0时,催化剂(C5H5)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2对丁二烯聚合活性最高,可达9600 kg-polymer/mol-Sc h,催化剂利用率为45%,聚丁二烯顺-1,4结构含量在96%~98%之间,分子量分布窄,指数在1.3左右;以甲苯或氯苯作为聚合溶剂时,聚合活性最高,聚丁二烯分子量保持窄分布,在所有溶剂中聚丁二烯顺-1,4结构含量均达到96%以上;催化剂聚合活性随温度下降而降低,而聚合物分子量分布有变窄的趋势,温度对聚丁二烯立体选择性无明显影响;当[Bd]/[Sc]摩尔比从500增加到3000时,聚合反应1 min转化率均达到100%,聚丁二烯分子量呈可控线性增大,最高达44.6104,且均保持聚合物窄分布.DSC谱图表明聚丁二烯Tg为-107 ℃,当升降温速率为10 K/min时,在-63 ℃和-8 ℃附近呈现出明显的冷结晶峰和熔融峰.  
        关键词：稀土催化剂;钪;高顺-1;4聚丁二烯;丁二烯   
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        发布时间：2021-03-19
      • 钟佳佳,邵正中
        2014(10): 1428-1434. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2014.14155
        摘要： 以氨气扩散法为基础,以再生丝蛋白(RSF)作为可溶性有机物对磷酸钙的生成实施调控.采用透射电镜包括选区电子衍射、扫描电镜、X-射线衍射及红外光谱等多种技术手段对所生成磷酸钙的形貌和晶型进行观察和检测.通过改变矿化时间、RSF浓度以及钙/磷离子浓度等,能够在特定的条件下可控获得具有相应形貌即球形颗粒状的无定形磷酸钙(ACP)或粘连片状的羟基磷灰石(HAP).大量的实验显示出其基本规律为,在较高钙/磷离子浓度的母液中,诱导形成ACP所需的RSF浓度也较高;而在其它相同的情况下,RSF的分子量越高,其调控产生ACP所需的浓度随之降低.同时,RSF不仅对ACP的生成具有诱导效应,而且还能起到对ACP的稳定作用.相对稳定的ACP/RSF杂化物对骨修复材料的制备而言具有非常重要的意义.  
        关键词：无定形磷酸钙;丝蛋白;生物矿化   
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        发布时间：2021-03-19
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