最新刊期
      2014 年 第 卷 4 期

        快报

      • 李青彬,韩永军,燕青芝,葛昌纯
        2014(4): 423-426. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13455
        摘要： 采用波聚合工艺快速制备了聚（天然橡胶-接枝-丙烯酰胺）吸水膨胀橡胶.该波聚合过程能够在45 ℃左右被引发，最高波温达到112 ℃，波速0.3~1.0 cmmin-1.与传统间歇聚合工艺相比，波聚合制备样品的接枝效率达到51.8%，是传统间歇聚合制品的2.8倍；最大吸水倍率为7.66 gg-1，是传统聚合制品的1.6倍；聚合时间为传统间歇聚合的1/8.扫描电镜观测发现，波聚合制备的吸水膨胀橡胶呈现均匀分布的蜂窝状微孔结构，孔直径在4~10 m之间，该结构有利于橡胶在保持高强度和弹性的同时，提高吸水性能；而传统间歇聚合制品内则以小于2 m的微孔为主，同时有少数近毫米级的条形大孔存在.  
        关键词：波聚合;天然橡胶;吸水膨胀橡胶;接枝   
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        发布时间：2021-03-19

        综述

      • 孙同杰,董侠,胡海青,王笃金
        2014(4): 427-440. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13426
        摘要： 聚酰胺材料是一种重要的工程塑料和合成纤维原料，解决材料使用过程中的表面静电堆积问题是提升材料性能、扩展其应用领域的重要研究方向，因此发展了多种通过物理与化学的方法研究制备抗静电聚酰胺材料的技术.聚苯胺以其单体原料易得、合成工艺简单、掺杂现象独特、电导率较高、在空气中具有良好的稳定性等特点，被认为是最有前途的导电高分子之一，但其缺点也很明显，即加工性能很差.以聚苯胺作为抗静电剂与聚酰胺复合，不但大大提高了聚酰胺材料在应用于织物、涂料、输油管等领域时的抗静电性能，还可以解决聚苯胺的加工问题.基于近年来聚酰胺/聚苯胺导电复合材料的制备方法和复合材料特性，综述了聚酰胺/聚苯胺复合纤维、复合薄膜、复合粉末、三相复合等导电复合材料体系的制备方法、研究进展及应用领域.  
        关键词：聚酰胺;聚苯胺;导电复合材料;制备方法   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 程娟,凌秀君,张振国,卓仁禧,钟振林
        2014(4): 441-446. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13296
        摘要： 通过树状接枝聚己内酯的侧羟基及端羟基与氯甲酰化的聚乙二醇进行接枝反应，得到带有亲水性聚乙二醇链段的新型两亲性树状接枝共聚物.1H-NMR分析显示，接枝率为50%左右.GPC分析结果表明，共聚物分子量呈较窄的单峰分布，分子量与接枝前相比明显增高.两亲性共聚物能直接分散在水中形成胶束溶液.以芘为荧光探针的测试结果表明其临界胶束浓度有降低.动态光散射测得胶束平均粒径在16至31 nm之间，粒径分散指数适中，PDI在0.25至0.39之间.TEM显示胶束粒子为不规整球形，由更小的粒径为几个纳米的微粒聚集而成，这些微粒的大小刚好与单个大分子的尺寸相匹配.因此，两亲性树状接枝聚己内酯在水相中存在单分子胶束与多分子组装胶束的平衡.得益于支化聚合物结构中的纳米空腔，两亲性树状接枝聚合物胶束对紫杉醇具有优良的包载能力.  
        关键词：树状接枝聚合物;聚己内酯;两亲性共聚物;载药载体   
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        发布时间：2021-03-19
      • 田艳芝,李艳丽,姜勇
        2014(4): 447-454. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13312
        摘要： 选择了DNA与聚乙烯亚胺（PEI）进行相互作用，使用AFM直观地观察DNA与PEI层层自组装时其分子形貌的变化过程，总结了自组装过程中薄膜表面粗糙度的变化规律.同时详细地分析了离子浓度、DNA浓度、基底和固定方法对层层自组装膜的影响，以此来探讨DNA与PEI之间的相互作用机理.研究结果表明上述因素都会对膜的形貌产生影响，其中以云母作为基底，PEI处理基底表面后，再进行交替组装时，膜的表面粗糙度变化呈现出锯齿状的增长趋势，而用其他方法会影响膜的形貌以及粗糙度的变化规律.  
        关键词：脱氧核糖核酸(DNA);聚乙烯亚胺(PEI);层层自组装;原子力显微镜(AFM)   
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        发布时间：2021-03-19
      • 黄淼铭,董侠,傅东升,黄伟欢,吴林美,黄强,王笃金
        2014(4): 455-465. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13315
        摘要： 采用热分析、光学显微镜、拉伸测试与广角X-射线衍射等方法研究了双轴拉伸聚丙烯薄膜用均聚聚丙烯（h-BOPP）与含有少量乙烯单体的共聚聚丙烯（c-BOPP）材料的熔融、结晶特性和拉伸性能.研究发现，与均聚样品相比，共聚样品的等规度低，结晶速率慢，在相同的结晶温度条件下，其半结晶时间较长.退火处理后，结晶完善程度增加，均聚和共聚样品的断裂伸长率均比其未退火处理的低.但共聚样品的结晶速率慢，经过退火处理后其结晶完善性稍低于均聚样品，所以其断裂伸长率略大于均聚样品.经过拉伸形变后，样品的结晶结构被部分破坏，取向的非晶的分子链在后续的升温过程中很容易重构为更加完善的结晶结构，由于分子链结构的差异，均聚样品的结晶重构能力更强.阐释了由于链结构的不同导致的BOPP拉伸性能和结晶性能差异的机理.  
        关键词：用于制备双轴拉伸薄膜的聚丙烯;均聚与共聚;熔融与结晶;拉伸性能;形变机理   
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        发布时间：2021-03-19
      • 蒋绍阶,李晓恩,冯欣蕊
        2014(4): 466-472. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13294
        摘要： 以过硫酸铵为引发剂，以乙二胺四乙酸四钠（Na4EDTA）为助剂合成了新型有机-无机杂化高分子絮凝剂聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵（PAC-PDMDAAC）.实验考查了DMDAAC单体质量分数、引发剂用量、反应温度以及反应时间对杂化絮凝剂合成的影响.结果表明杂化高分子絮凝剂的最佳合成条件为单体质量分数30%，引发剂质量分数0.7%，反应温度60 ℃，反应时间5 h.傅里叶红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）以及扫描电镜（SEM）测试结果表明，杂化聚合物PDMDAAC链端有SO42-离子存在，其与带正电荷的羟基铝粒子以离子键形式键合.扫描电镜结果显示杂化絮凝剂具有更大的比表面积，易于发挥吸附架桥作用.采用Al-Ferron逐时络合比色法研究絮凝剂中Al形态，结果表明杂化絮凝剂中Alc部分，即不与Ferron发生络合反应的高聚物明显增多.由PAC、复配型PAC-PDMDAAC和杂化型PAC-PDMDAAC絮凝剂分别处理腐植酸-高岭土模拟水样和长江水，结果表明杂化型絮凝剂在浊度和UV254的去除率上优于其它二者.  
        关键词：有机-无机杂化;聚合氯化铝;二甲基二烯丙基氯化铵;絮凝剂   
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        发布时间：2021-03-19
      • 杨东杰,伍晓蕾,昌娅琪,邱学青,陶家媛
        2014(4): 473-481. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13299
        摘要： 以碱木质素为原料，采用磺甲基化反应，得到磺甲基化木质素（SAL），并进一步采用辣根过氧化物酶（HRP）催化以提高其分子量，制备了高分子量高磺化度磺甲基化木质素（HPSAL）.采用凝胶渗透色谱、红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和顶空气相色谱等研究了改性前后SAL的结构特征.结果表明，经HRP催化后，与SAL相比，HPSAL的重均分子量和磺化度显著增加，分别提高20倍和30%以上，羧基含量升高，而甲氧基和酚羟基含量降低.HRP使SAL形成酚氧自由基，活化其酚羟基的邻、对和侧链C位，增加磺化反应活性，而磺化度的提高又有利于增加HRP催化SAL的聚合反应活性，其聚合方式主要为-O-4、-、-1和-5联结.分子模拟结果表明，甲氧基含量的降低和磺酸基含量的增加能显著提高以-O-4连接键为主的聚合反应活性.  
        关键词：辣根过氧化物酶;磺甲基化碱木质素;聚合;反应活性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 陈福泉,郭锐标,冯彦洪,瞿金平
        2014(4): 482-490. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13317
        摘要： 采用以体积拉伸形变为主导的叶片挤出机制备聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/木质素可降解复合材料，考察了叶片挤出机加工温度（130~145 ℃）、加工转速（10~40 r/min）对复合材料停留时间、表观质量、力学性能以及微观形貌的影响.结果表明，复合材料停留时间随着加工温度的提升而逐渐减小，加工转速具有类似变化趋势；复合材料表观质量随加工温度影响不显著，但随加工转速影响剧烈；复合材料力学性能随加工温度变化不明显，而随加工转速影响程度不一；复合材料断面微观形貌在不同的加工温度下有细微变化，而在不同的加工转速下变化明显.以上结果与叶片挤出机的结构和固体输送有关，物料在拉伸流场作用下发生正位移输送和塑性能量耗散，提高了传质效率，在适当加工条件下引起组分间相互作用机制加强.综合考虑产品性能与经济成本，确定叶片挤出机制备PBS/木质素复合材料各段加工温度为115、125、135、125 ℃，加工转速为20 r/min.  
        关键词：叶片挤出机;聚丁二酸丁二醇酯;木质素;加工性;力学性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 谷军,周冠成,吴伟兵,龚木荣,戴红旗
        2014(4): 491-498. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13322
        摘要： 以绿色环保的碱脲体系溶解天然纤维素，并采用高压静电喷雾法制备再生纤维素微球.主要探讨了表面张力、静电力、溶液黏度和推进速度对微球形态和粒径的影响，并用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射图谱进行了表征.结果表明，溶液表面张力的降低会使得微球粒径减小，其中粒径减小的程度与溶剂体系的挥发程度和溶液的均一性相关；同时，微球粒径随着静电力的增大呈减小趋势，而随着推进速度增加粒径呈单调上升趋势；微球形态与溶液黏度密切相关，当溶液黏度下降时，微球球形度下降，由球形变为楔形甚至带状结构，并且平均粒径有所减小，粒径分布增大.此外，再生后的纤维素微球具有良好的多孔性结构，纤维素化学性质没有发生改变，但晶型从纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ.  
        关键词：静电喷雾;碱脲体系;纤维素微球;表面张力;静电力;溶液黏度   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘晶如,陈俊,程小豹,俞强
        2014(4): 499-507. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13316
        摘要： 以三羟甲基丙烷（TMP）为核，二羟甲基丙酸（DMPA）为支化单体，通过熔融缩聚法合成了第一至五代端羟基脂肪族超支化聚酯，采用旋转流变仪系统地研究了氢键作用对端羟基超支化聚酯熔体流变性能的影响.结果表明，与高代数超支化聚酯相比，低代数超支化聚酯的线性黏弹区较窄，松弛时间更长.无论是稳态剪切测试还是振荡测试，第一、二代端羟基超支化聚酯熔体均表现出假塑性流体的剪切变稀行为，而第三至五代端羟基超支化聚酯熔体则表现为牛顿流体的流变行为.端羟基超支化聚酯的流变行为均不遵循Cox-Merz方程.温度谱的测定发现，低代数超支化聚酯相对于高代数的结晶度更高.流变测试中所出现的现象都与分子间的氢键作用密切相关.  
        关键词：超支化聚酯;端羟基;氢键作用;流变性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张文静,曲家利,李齐方,陈广新
        2014(4): 508-513. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13323
        摘要： 通过糠醇与溴代异丁酰溴的酯化反应制备了溴代异丁酸呋喃甲酯，其与多壁碳纳米管（MWNT）发生Diels-Alder环加成反应得到了原子转移自由基聚合（ATRP）的引发剂（MWNT-Br），MWNT-Br通过ATRP反应引发了八丙烯酸酯基笼型倍半硅氧烷（POSS）的聚合，从而实现了POSS对多壁碳纳米管的包覆，通过对MWNT-Br中溴代异丁酸呋喃甲酯接枝量的控制，包覆POSS层的厚度可以从5 nm、10 nm到15 nm精确调节.  
        关键词：碳纳米管;笼型倍半硅氧烷;Diels-Alder反应;ATRP反应   
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        发布时间：2021-03-19
      • 陈增磊,何林李
        2014(4): 514-522. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13327
        摘要： 采用耗散粒子动力学方法（dissipative particle dynamics，DPD）研究了coil-rod-coil（CRC）三嵌段刚柔共聚物在选择性溶剂中的自组装.在链选择性溶剂中，刚性棒长Lr与柔性链长Lc都影响着CRC溶液的自组装及相转变.随Lr的增大，棒与溶剂的接触面变大界面能升高，为减小体系的自由能，棒嵌段趋向聚集以减少接触面与界面能.随Lc的增大，链的自由伸展构象熵增大，影响着棒嵌段聚集体结构的形成，使棒嵌段的分布更加分散.在研究溶剂性质aCS与棒长Lr对体系自组装影响的情况中，观察到两类有趣的相结构：球形相和胶束相.随着参数aCS从亲链变为中性再到亲棒，在球形相内部，不仅棒相区由球体内部移向球表面，而且棒相区与链相区的层次分布也发生了明显地变化.同样，Lr的改变也影响着球形相内部相区的分布，同时诱导了不同球形相间的构型转变.胶束相包括分段胶束和螺旋胶束两种，形成于棒长较长的情况，胶束相中棒嵌段的排列呈现出明显的液晶相结构.  
        关键词：耗散粒子动力学;Coil-Rod-Coil;选择性溶剂;自组装;界面能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 杨寅,李雄,神领弟,王敏,王雪芬,朱美芳
        2014(4): 523-531. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13310
        摘要： 以仿生胶黏剂卡波普（carbopol，CP）改性的聚丙烯腈（polyacrylonitrile，PAN）纳米纤维膜为基膜，以哌嗪和均苯三甲酰氯分别为水相单体和有机相单体采用界面聚合法制备得到一种功能阻隔层为聚哌嗪酰胺（polypiperazine-amide，PA）的纳米纤维基复合纳滤膜（PAN/CP/PA）.傅里叶红外光谱表明CP凝胶中的羧基（COOH）与PAN纳米纤维层中的氰基（CN）形成氢键，同时与水相单体哌嗪上的仲胺基形成羧酸铵盐离子键（COO-H2N+），使得复合纳滤膜各层之间相互作用增强.分别以卡波普改性前后的PAN纳米纤维膜为基膜，采用相同界面聚合工艺制备PAN/PA和PAN/CP/PA复合滤膜，其力学性能测试表明，CP凝胶的引入将PAN纳米纤维基膜与功能阻隔层之间有效黏合在一起，实现了复合膜结构的一体性，整体的断裂强度由15.1 MPa提高至24.2 MPa.对比2种复合膜的盐水过滤性能，PAN/CP/PA复合膜对二价硫酸盐的截留效果与PAN/PA复合膜保持一致，对硝酸盐类和MgCl2的截留效果明显优于PAN/PA复合膜，其缘由归因于CP凝胶层中含有大量的羧基增强了PAN/CP/PA复合纳滤膜荷负电性.同时，CP凝胶本身的亲水性使得PAN/CP/PA复合膜的平均过滤水通量（20.3 L/m2h）与PAN/PA复合膜的平均过滤水通量（20.9 L/m2h）相比基本保持不变.  
        关键词：纳滤;复合膜;界面聚合;卡波普;结构稳定性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 刘锐,郭皓,王锦艳,蹇锡高
        2014(4): 532-539. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13329
        摘要： 以联苯二酚（BP）和2，6-二氟苯甲腈（DFBN）为原料通过假高稀释的方式合成了2，2-[1，1-联苯］-4，4-二氧基］二［6-氟-苯腈］单体，进而与4-（4-羟基-苯基）-2H-二氮杂萘-1-酮（DHPZ）进行亲核取代逐步聚合反应，制得类似交替结构的共聚芳醚腈a-PPBEN.以BP、DHPZ和DFBN通过一步加料的方式，聚合得到无规共聚芳醚腈r-PPBEN.GPC结果表明，两种聚合方法均得到高分子量聚合物.利用红外、核磁、质谱、元素分析等手段对其结构进行了表征，结果与设计一致.DSC、TGA、DMA等测试表明，a-PPBEN比r-PPBEN具有更好的热稳定性，更高的玻璃化转变温度和更高的储能模量.偏光显微镜、XRD等测试表明，r-PPBEN有部分结晶，a-PPBEN则完全为无定型结构.扭曲非共平面的二氮杂萘酮结构的引入改善了聚合物的溶解性能，两种聚合物均能在常温下溶解于多种极性非质子溶剂.  
        关键词：共聚芳醚腈;交替共聚物;无规共聚物;结构;性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 吴素平,容敏智,章明秋
        2014(4): 540-550. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13356
        摘要： 利用马来酸酐（MA）和丙烯酸（AA）对环氧大豆油进行双重改性，制得马来酸酐-丙烯酸改性环氧大豆油树脂（MA-AESO），从而在大豆油分子上引入更多的双键和极性基团.MA-AESO与苯乙烯（St）通过自由基共聚合可制得环境友好型泡沫塑料，其机械性能比单独用丙烯酸改性环氧大豆油树脂（AESO）基泡沫塑料有明显的提高，归因于分子链中较大量的双键和极性基团提高了泡沫塑料的交联密度，故而在含有较多植物油成分的情况下达到与传统石油基硬质不饱和聚酯泡沫塑料机械性能相当的目的.实验室模拟土埋实验证明，MA-AESO树脂基泡沫塑料因含有更多的可降解基团，其生物降解性优于AESO树脂基泡沫塑料.  
        关键词：环氧大豆油;马来酸和丙烯酸双重改性;泡沫塑料;力学性能;生物降解   
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        发布时间：2021-03-19
      • 丁杭军,杨槐,杨洲,万梅香
        2014(4): 551-556. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13369
        摘要： 在没有外加掺杂剂的条件下，以FeCl3，Fe（NO3）3，Fe2（SO4）3，FePO4等多种铁盐为氧化剂，在水溶液中采用无模板的方法制备了具有较高电导率的聚苯胺纳米结构.铁盐是一种强酸弱碱盐，在水溶液中发生水解释放出质子，质子可以作为掺杂剂进入聚苯胺主链，因此，在苯胺的聚合过程中，铁盐同时起到氧化剂和掺杂剂的双重功能，进一步简化了导电聚苯胺纳米结构的合成条件，降低了反应成本.FTIR，UV-Vis，XRD等结构表征证实所得的纳米结构的聚苯胺均为掺杂态.试验发现，铁盐较低的氧化/还原电位使产物具有较小的直径和较高的电导率和结晶性.不同的对阴离子对聚苯胺产物的形貌有一定的影响，但对产物的结构和性能影响不大.铁盐与苯胺单体的比例对聚苯胺的形貌和电导率均有较大的影响.  
        关键词：聚苯胺;纳米结构;铁盐;无掺杂剂;无模板法   
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        发布时间：2021-03-19
      • 鞠洪岩,詹磊,付大光,李季,王献红,王佛松
        2014(4): 557-564. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13400
        摘要： 通过研究无机盐和麦芽糊精（maltodextrin）等助剂对电化学聚合的导电聚苯胺膜的红外发射率和电导率的影响，制备了同时具有高发射率和高电导率的聚苯胺膜.研究表明，采用合适的助剂可以调节聚苯胺膜的粗糙度，进而调节聚苯胺膜的发射率.以体积较小的无机盐（NaCl或LiCl）为助剂时，可在一定程度上增加膜的粗糙度，红外发射率则可增加0.16~0.26，而采用体积较大的有机分子如麦芽糊精为助剂时可大幅增加聚苯胺膜的粗糙度，红外发射率增加了0.53，达到0.84.探讨了采用麦芽糊精（maltodextrin）助剂合成的聚苯胺具有高发射率的原因，指出麦芽糊精中含有不同分子量和体积大分子，使聚苯胺的微孔具有分形结构，有利于吸收不同波长的红外辐射，进而提高了膜的发射率.同时研究了助剂对聚苯胺膜电导率的影响，指出采用麦芽糊精作为助剂时，聚苯胺膜同时具有高发射率（=0.84）和高电导率（=109 S/cm）.  
        关键词：电化学聚合;聚苯胺;发射率;电导率;助剂   
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        发布时间：2021-03-19
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