最新刊期
      2014 年 第 卷 6 期

        综述

      • 补强,何方方,夏和生
        2014(6): 715-723. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.14017
        摘要： 石墨烯结合了碳纳米管导电和黏土片层的结构特征，为发展高性能、多功能聚合物纳米复合材料提供了新的方向.石墨烯/橡胶纳米复合材料近年来引起广泛关注.众多研究结果表明石墨烯是橡胶的理想填料之一，为高性能橡胶改性提供了新途径.本文介绍了石墨烯/橡胶纳米复合材料的3种主要制备方法，即乳液共混法、溶液共混法和机械混炼法，以及材料的物理机械性能、电学性能、气体阻隔性能和热学性能，并分析了该类材料的发展前景和存在问题.  
        关键词：石墨烯;橡胶;纳米复合材料   
        33
        |
        15
        |
        7
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110386 false
        发布时间：2021-03-19
      • 潘龙,刘一涛,谢续明
        2014(6): 724-736. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.14035
        摘要： 石墨烯是一种二维材料，具有极其优异的电学、力学、热学等性能，制备方法简单且价格低廉，可以在高性能聚合物基复合材料中展现无穷魅力.石墨烯在聚合物中的分散状态，以及与基体间的界面作用是构筑高性能石墨烯/聚合物纳米复合材料的关键因素.本文综述了石墨烯/聚合物纳米复合材料的界面作用力，包括氢键、-堆栈、共价、配位作用和成核结晶作用，并总结和评述了这些界面作用力的优缺点和适用范围.最后展望了多种协同作用在构筑强界面作用力的石墨烯/聚合物基纳米复合材料中的应用前景.  
        关键词：石墨烯;聚合物基体;纳米复合材料;界面作用力   
        21
        |
        11
        |
        6
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110376 false
        发布时间：2021-03-19
      • 宋琪,李祥龙,郝龙,智林杰
        2014(6): 737-751. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.14036
        摘要： 石墨烯是由纯粹的sp2碳组成的二维蜂窝状结构，具有良好的导电导热性；聚合物是由某些小分子结构单元组成的链状或网状大分子，包含大量氢，氧，氮等杂原子或大量功能基团.由于石墨烯具有超大比表面积和优异的电学性能，国内外学者投入了大量精力开发基于石墨烯的高性能储能器件，包括锂离子电池和超级电容器.同时，由于微孔聚合物具有高度可控的结构和超大比表面积，这种新型的聚合物可望广泛应用于气体存储、催化及传感领域.近年来，结构介于石墨烯和聚合物之间的一系列过渡型材料受到广泛关注，迅速成为能源等领域特别是储存领域的研究热点.这类材料同时具有石墨烯单元结构和聚合物片段及功能.但与传统的石墨烯/聚合物复合材料比较，这类材料中的石墨烯结构是由聚合物前驱体及聚合物本身在较高的温度下经过脱氢、重构、稠环化等苯环化学的成键反应逐渐长大而形成的；或者通过石墨烯的化学打孔、化学功能化、化学片段化逐渐形成的石墨烯与聚合物共存的独特结构.这些形成的石墨烯单元被有机链或片段相互连接，形成各式各样的带有化学功能的多孔结构与网络结构，这种独特的结构同时拥的良好的电子传输通道和离子传输通道，是二者的有机结合体，在能源储存等领域表现出极大的应用潜力.本文将这种具有独特结构的石墨烯片段与聚合物片段共同组成的结合体称之为石墨烯化聚合物（graphenal polymer），名称的准确与否还要聚合物界前辈与同仁一起决定.本文结合本课题组这几年来在这一领域的工作思路以及其他的部分本领域同行报道的一些工作进展，集中讨论石墨烯化聚合物的合成方法及其在储能领域的潜在应用.  
        关键词：石墨烯;聚合物;石墨烯化聚合物;自下而上;自上而下   
        18
        |
        13
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110185 false
        发布时间：2021-03-19
      • 陈南,胡悦,赵扬,曲良体
        2014(6): 752-760. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.14047
        摘要： 石墨烯由于其特殊的单原子层结构决定了其具有丰富而新奇的物理化学性质. 在发现后的短短十年间，已在物理学、化学、材料科学与工程等领域产生了重要的影响，成为备受瞩目的国际研究前沿和热点. 在石墨烯的研究和应用中，最重要的问题就是如何实现其可控制备，组装及功能化应用. 近年来，包括本课题组在内的国内外很多研究人员一直在积极探索石墨烯及其功能复合物的制备及应用新途径，其中石墨烯与导电高分子聚吡咯（PPy）的复合是研究的重要内容之一，并且取得了一系列有价值的研究成果. 本文对石墨烯/PPy复合结构的可控制备进行了系统的归纳与总结，也讨论了其在催化、驱动器、超级电容器和传感器等电化学应用领域的最新进展，并对相关领域的发展趋势做了展望.  
        关键词：石墨烯;聚吡咯;可控制备;应用   
        30
        |
        11
        |
        5
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110174 false
        发布时间：2021-03-19
      • 廖丽莎,刘宏生,刘兴训,陈玲,余龙,陈佩
        2014(6): 761-773. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13450
        摘要： 综述了近年来不同尺度的淀粉微观结构理论及淀粉在加工过程中相变研究的最新进展，对已取得的主要研究成果进行了归纳总结，同时对于研究淀粉的微观结构及相变的手段和表征方法进行了介绍、对比分析.不仅从微观结构、流变学和相变学等基础理论方面探讨各类淀粉的特性，同时分类总结了淀粉加工技术的发展及应用进展.通过对已有研究中的争议点及不确定性进行了总结，旨在得到淀粉不同尺度结构在加工过程中的结构演变规律，尤其是淀粉的直链/支链结构在热和剪切力作用下的演变历程以及对聚集态结构的影响.  
        关键词：淀粉;微观结构;加工;相变;剪切力;热稳定   
        31
        |
        21
        |
        11
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110157 false
        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 唐川,关怡新,姚善泾,朱自强
        2014(6): 774-781. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13363
        摘要： 利用超临界溶液浸渍法（SSI）将磺胺嘧啶银（AgSD）负载到不对称壳聚糖膜（ACF）制备伤口敷料，研究了SSI过程操作压力及温度对载药量的影响，并对AgSD-ACF的吸水量、水蒸气渗透速率、体外释放、抑菌性能和动物皮肤伤口愈合行为进行了考察.结果表明，AgSD-ACF的载药量随着CO2压力的升高先增加后减少，而温度对载药量的影响较复杂，在20 MPa和50 ℃时载药量达到最大为5.0 mg/g.AgSD-ACF的水蒸气渗透速率和吸水量可通过改变ACF中致密层的厚度进行调节.AgSD-ACF具有缓释作用，可持续释放10 h以上，并且对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均有较强的抑制作用.动物试验显示AgSD-ACF伤口敷料具有促进大鼠皮肤伤口愈合的作用.  
        关键词：超临界溶液浸渍法;伤口敷料;磺胺嘧啶银;不对称壳聚糖膜   
        18
        |
        9
        |
        5
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110146 false
        发布时间：2021-03-19
      • 胡少东,王川,蔡孟锬,翟树英,罗祥林
        2014(6): 782-788. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13364
        摘要： 通过开环聚合（ROP）和原子转移自由基聚合（ATRP）制备了一类聚己内酯-聚阳离子酯嵌段共聚物（LPCL-b-PJDMA）.聚合物的制备通过四步反应合成：（1）月桂醇引发开环引发-己内酯合成LPCL；（2）以2-溴异丁酰溴（BIBB）封端LPCL制备大分子引发剂；（3）用氯乙酸甲酯对甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMA）进行季铵化反应制备阳离子小分子（命名为JDMA）；（4）用五甲基二乙基三胺（PMDETA）/溴化亚铜为催化剂，催化不同链段数的LPCL与JDMA发生ATRP反应制得LPCL-b-PJDMA.通过核磁氢谱（1H-NMR）对聚合物的化学结构进行表征，确认合成目标产物.利用示差扫描量热仪（DSC）对其热性进行研究，并用水接触角的方法测量聚合物膜亲水性，最后通过测试细菌在聚合物膜上的存活率的方法测定其抗菌性能.结果表明，LPCL与PJDMA共聚后，随着PCL重复单元数增加，共聚物结晶温度相对于纯PCL出现明显的先降低后升高趋势.LPCL-b-PJDMA的亲水性都比纯PCL好，且与LPCL/PJDMA的比例有关.所有的LPCL-b-PJDMA膜对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有抗菌能力.  
        关键词：聚己内酯;聚季铵盐;嵌段聚合物;抗菌材料   
        26
        |
        9
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110132 false
        发布时间：2021-03-19
      • 林也平,张梦赟,高艳芳,梅林玉,付一政,刘亚青
        2014(6): 789-793. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13365
        摘要： 采用非平衡分子动力学（NEMD）方法模拟了沿主链方向被拉伸的PE分子链的热输运过程，研究了链长（L）和拉伸应变（）对其导热性能的影响，通过分析振动态密度（VDOS）与导热率的关系，进一步探讨了高分子链中热输运过程的微观机理. 结果表明，随着L和的增大，PE分子链的导热率逐渐增大，且增加趋势逐渐变缓；VDOS图谱的高频峰反映原子的拉伸、弯曲振动等，其随的增大而减弱；低频峰与体系的热扩散有关，其随的增大先增强后减弱.  
        关键词：聚乙烯;链长;拉伸应变;非平衡分子动力学;导热率;振动态密度   
        35
        |
        14
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110116 false
        发布时间：2021-03-19
      • 高玉洁,曹俊,申兴丛,戚栋明
        2014(6): 794-801. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13366
        摘要： 在锐钛型钛溶胶颗粒或粉体TiO2存在下，进行端乙烯基硅油与含氢硅油的原位硅氢加成反应，制得聚硅氧烷/TiO2复合膜，实现TiO2在立体交联膜中的分散及与聚硅氧烷基体的有效复合.通过红外分析、电镜观察、拉伸实验和紫外-可见光透过测试，对聚硅氧烷的组成和交联结构、复合膜的形态结构及其拉伸和光学性能进行表征和分析.发现原料硅油的扩链处理和SiO2的补强作用有助于提高反应的过程稳定性及复合膜的拉伸性能.亲水性的粉体TiO2在成膜过程中易发生进一步的大规模团聚，这在膜表面构筑微纳结构的同时会劣化膜材的力学、光学性能.溶胶-凝胶法自制钛溶胶颗粒表面残留有部分未脱除的有机基团，这使其具有一定的亲油性和较好的有机相容性，因而钛溶胶颗粒可在有机介质和聚硅氧烷膜中达到初级粒子形式的均匀稳定分散.上述形态结构，可使相应复合膜具有更佳的拉伸性能和紫外屏蔽/可见光透过性能，并有望在保持复合膜高耐老化性的同时具有高效的光催化性能.  
        关键词：聚硅氧烷;钛溶胶;复合膜;硅氢加成反应   
        18
        |
        8
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110105 false
        发布时间：2021-03-19
      • 陈蕊,罗军,卢毅,於麟,涂克华,蒋宏亮,王利群
        2014(6): 802-807. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13371
        摘要： 通过缩醛转移聚合合成了一种具有酸敏感特性的超支化聚缩醛（HBPAs），对该聚合物降解行为的研究表明，该聚合物具有很强的酸敏感特性，在pH为5.0时，短时间内可发生迅速的降解，而在pH为7.4时，该聚合物基本不发生降解.利用该聚合物的酸敏感特性，其在弱酸性条件下降解速率远远超过PLA的降解速率，制备了多孔PLA微球.进一步研究发现，通过调控超支化聚缩醛（HBPAs）与PLA的投料比，可以线性调控PLA多孔微球的孔径尺寸，并拟合得到了线性方程.DSC结果以及对微球降解过程的观察表明，在共混微球内部，HBPAs与PLA会发生一定的相分离，使得在酸降解的过程中，更有利于微球内部的HBPAs组分发生降解.  
        关键词：超支化聚缩醛;酸敏感;致孔剂;多孔微球   
        16
        |
        9
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110090 false
        发布时间：2021-03-19
      • 王雪琴,曹丽华,陈正坚,罗军,王红军,涂克华,蒋宏亮,王利群
        2014(6): 808-814. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13374
        摘要： 以聚己内酯和明胶为原料，通过静电纺丝制得孔隙率高、细胞分散性好、机械性能佳的三维细胞支架；扫描电镜及共聚焦显微镜表征U87细胞在该三维支架内培养14天后的生长情况，结果表明U87细胞不仅能够在支架表面黏附增殖，而且能迁移进入静电纺丝膜内部生长，形成良好的三维细胞体系.游离阿霉素（DOX）对二维表面和三维静电纺丝膜中U87细胞的细胞毒性结果表明，相对于二维细胞体系而言，三维细胞体系对药物的敏感性能降低.进一步比较了二维与三维细胞对负载于聚乙二醇-b-聚己内酯（PEG-b-PCL）胶束中DOX的响应，三维细胞体系的药物敏感性低于二维体系.  
        关键词：电纺;三维细胞体系;阿霉素;胶束   
        16
        |
        9
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110074 false
        发布时间：2021-03-19
      • 叶丹锋,申迎华,杨振芳,杜海燕,刘旭光
        2014(6): 815-821. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13373
        摘要： 以聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA）为大分子稳定剂，通过乳液聚合制备稳定性良好的具有pH响应性聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯（PDEA）微凝胶，以其为模板将一定量的四氯钯酸钠（Na2PdCl4）溶液通过静电作用充分络合到高分子微凝胶的网络结构中，并以NaBH4为还原剂，原位合成法制备pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂.利用透射电镜（TEM）、动态光散射（DLS）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）、热重分析（TGA）和X射线衍射仪（XRD）分别对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的形貌、pH响应性、静电力、Pd负载量和Pd晶型进行了表征及分析.结果表明，制备得到的纳米Pd的平均粒径约为3.5 nm；紫外吸收光谱图中，PDEA-Na2PdCl4复合体系在波长280 nm出现吸收峰，证明PdCl42-与微凝胶之间存在相互作用力；pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂还原4-硝基苯酚具有很好的催化活性，其催化活性与微凝胶网络的pH响应性有一定关系.此外对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂循环使用的状况进行了初步研究.  
        关键词：阳离子微凝胶;pH响应性;纳米Pd;催化活性   
        28
        |
        9
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110062 false
        发布时间：2021-03-19
      • 孙丽,李梅
        2014(6): 822-830. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13381
        摘要： 利用壳聚糖和亲水性SiO2纳米颗粒，通过浸渍提拉法在玻璃表面制备了水下超疏油壳聚糖-SiO2复合膜.采用扫描电镜、原子力显微镜和接触角仪，研究了组分配比、浸泡时间对复合膜表面形貌、粗糙度、水下油滴接触角（OCA）和滚动角（SA）的影响.结果表明，随着亲水性SiO2含量的增加，复合膜表面聚集的亲水性SiO2纳米颗粒增多，水下疏油性提高；随着浸泡时间延长，复合膜的水下油滴OCA逐渐增大，浸泡168 h时略有减小，SA也受到浸泡时间的影响.当SiO2乙醇悬浮液和壳聚糖溶液的体积比为1：10和1：5时，复合膜呈现疏油性；当SiO2乙醇悬浮液和壳聚糖溶液的体积比大于等于1：2时，复合膜的水下油滴接触角OCA大于150.当SiO2乙醇悬浮液和壳聚糖溶液的体积比为1：1、浸泡24 h时，复合膜水下疏油性最好，水下油滴接触角OCA达157.8，滚动角SA为1.9.复合膜可用于水下油滴的操控，实现了溴（Br2）和苯乙烯在油滴微反应器中的加成反应.  
        关键词：水下超疏油;壳聚糖;亲水性SiO2;水下油滴微反应器;接触角   
        20
        |
        8
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110052 false
        发布时间：2021-03-19
      • 武向阳,刘帅,周晓勇,钟银屏,傅强,谢兴益
        2014(6): 831-837. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13389
        摘要： 以L-赖氨酸、乙二胺和端羧基聚乙二醇（PEG）为原料合成一种带聚乙二醇侧链的二元胺扩链剂（Lys-NH-PEG），然后以4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和Lys-NH-PEG为硬段，聚碳酸酯二醇（PCD）为软段，制备一种含端羧基聚乙二醇侧链的梳形聚氨酯.对所合成聚氨酯材料进行傅立叶变换红外光谱（FTIR）、氢核磁共振谱（1H-NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）测试，测试结果表明得到了目标聚合物.该聚合物能在水中形成胶体，并能化学接枝白蛋白，表明所合成的聚氨酯的PEG侧链端羧基具有反应活性.这种具有可反应性的聚氨酯为进一步接枝生物分子以提高生物相容性提供了广阔的空间.  
        关键词：聚氨酯;聚乙二醇;亲水性改性;白蛋白   
        21
        |
        13
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110039 false
        发布时间：2021-03-19
      • 管月,王大明,宋广亮,张兴迪,周宏伟,陈春海,党国栋,赵晓刚
        2014(6): 838-843. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13379
        摘要： 以马来酸酐为原料与水合肼反应得到哒嗪酮，再与三氯氧磷反应制备3，6-二氯哒嗪中间体，哒嗪中间体与间氨基苯酚通过亲核取代反应合成了一种新的二胺单体3，6-二（3-氨基苯氧基）哒嗪. 通过1H-NMR，FTIR及HPLC-MS确证了哒嗪二胺及中间体的结构.这种哒嗪二胺单体与6种芳香二酐单体均苯四甲酸二酐（PMDA）、3，3，4，4-联苯四甲酸二酐（BPDA）、4，4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐（6FDA）、3，3，4，4-二苯甲酮四甲酸二酐（BTDA）、3，3，4，4-二苯醚四甲酸二酐（ODPA）和双酚A型二醚二酐（BPADA）通过两步法聚合制备了一系列的聚酰亚胺，并对其结构和性能进行了研究.结果表明，聚酰胺酸的比浓对数黏度为0.37~0.50 dL/g，该系列聚酰亚胺膜具有良好的热稳定性和机械性能，玻璃化温度（Tg）为188~241 ℃，氮气氛围下5%和10%热失重分别为421~448 ℃ 和447~473 ℃，拉伸强度（TS）高达102 MPa，断裂伸长率（EB）为2.0%~6.5%. 紫外可见光谱测试得到的截止波长（cut-off）为367~389 nm.  
        关键词：亲核取代;哒嗪二胺;聚酰亚胺薄膜   
        23
        |
        11
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110025 false
        发布时间：2021-03-19
      • 丁雨田,尚兴记,王璟,胡勇,张增明,谢荣艳
        2014(6): 844-850. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13383
        摘要： 引入一种具有网状结构的导电聚苯胺为催化材料，以导电石墨为填充材料，并对其共混后丝网印刷在FTO导电面上，制备了聚苯胺/石墨复合对电极.主要解决对电极催化活性和导电特性不能有效兼顾，制作工艺复杂的问题.扫描电镜（SEM）结果表示，通过二者简单的共混后，导电聚苯胺的网状结构依然存在，石墨的加入有效填充了聚苯胺之间的空隙，在不影响原来催化活性的基础上增强了对电极的导电性.利用循环伏安（CV）和电化学阻抗（EIS）对复合对电极的催化和导电特性进行研究.对该复合对电极组装成的DSSCs进行光电性能测试，结果表明，当石墨的质量分数达到10%时，基于聚苯胺/石墨复合对电极组装成DSSCs的光电转换效率达到了8.5%，为同等条件下传统Pt电极的123%.  
        关键词：染料敏化太阳能电池;对电极;聚苯胺;网状多孔结构   
        24
        |
        9
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7110012 false
        发布时间：2021-03-19
      • 白阳,范晓东,田威,姚灏,范伟伟,刘婷婷,党静,朱秀忠
        2014(6): 851-859. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13396
        摘要： 通过将点击化学，原子转移自由基聚合与阳离子开环聚合相结合，合成了一种含亲水性聚乙二醇（PEG），疏水性聚四氢呋喃（PTHF）和环境响应性聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯（PDMA）的ABC星型杂臂聚合物MPEG-PTHF（-PDMA）.通过FTIR、1H-NMR和凝胶渗透色谱/多角度激光光散射联用（SEC/MALLS）对其结构进行了表征.通过激光粒度仪和透射电子显微镜测试，并研究其在溶液中的自组装行为，分别在pH为5.0、7.4和9.5的缓冲溶液中测试了这种星型三元共聚物自组装性能，其可表现出温度响应性.  
        关键词：星型聚合物;杂臂共聚物;可控自组装;环境响应性   
        23
        |
        9
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7109997 false
        发布时间：2021-03-19

        研究简报

      • 梁飞跃,李昕,赵宁,徐坚
        2014(6): 860-864. DOI: 10.3724/SP.J.1105.2014.13430
        摘要： 应用Stber法合成单分散SiO2微球，通过垂直沉积自组装光子晶体，由电化学法在所组装的SiO2微球表面生成聚苯胺（PANI），得到了核-壳结构SiO2@PANI光子晶体薄膜. 测试了SiO2@PANI光子晶体薄膜的循环伏安曲线、多电位紫外吸收光谱、对比度、响应时间等电致变色性能，结果表明，该光子晶体薄膜在变色时颜色亮丽，其最大对比度可达77%，远高于单纯PANI薄膜的43%，同时响应时间变快. 初步实验结果说明将光子晶体结构引入导电聚合物中，能够提高其电致变色性能.  
        关键词：光子晶体;二氧化硅微球;聚苯胺;电致变色   
        18
        |
        12
        |
        8
        <HTML>
        <网络PDF>
        <引用本文> <批量引用> 7109071 false
        发布时间：2021-03-19
      0