最新刊期
      2015 年 第 卷 12 期

        综述

      • 李海峰,逄增波,王来来
        2015(12): 1363-1376. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15172
        摘要： 木质素是仅次于纤维素的第二大可再生生物质资源,也是一种环境友好的有机高分子材料.原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization, ATRP)是近年来迅速发展并有着重要应用价值的一种活性/可控自由基聚合技术.本文结合本课题组目前的研究工作和近几年的相关报道,简述了ATRP在木质素接枝共聚方面的最新研究进展.综述了采用ATRP对木质素接枝共聚改性的方法,并采用该方法在木质素表面接枝不同功能性单体,赋予木质素表面温敏性、离子响应性、气体开关和基因传递等多种特殊性能的研究概况.最后介绍了AGET ATRP(activators generated by electron transfer ATRP)在木质素接枝共聚反应中的应用.  
        关键词：木质素;接枝共聚;改性;原子转移自由基聚合(ATRP)   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 贾春花,李亭亭,程珏,张军营
        2015(12): 1377-1386. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15085
        摘要： 通过对比研究硫磺固化液体丁腈橡胶、液体丁腈橡胶/苯基缩水甘油醚、液体丁腈橡胶/邻烯丙基苯基缩水甘油醚3个体系的固化反应,推测了硫磺/含双键橡胶/环氧树脂体系的反应机理.采用示差扫描量热(DSC)法、红外光谱(FTIR)法、X射线光电子能谱(XPS)法、动态力学分析(DMA)法研究了固化反应放热,双键和环氧基团随反应时间的变化,固化产物中苯环、氧元素、网络结构与模型化合物结构的关系.实验结果表明,硫磺/液体丁腈橡胶体系是一步反应、硫磺/液体丁腈橡胶/环氧化合物体系是两步反应,且丁腈橡胶与环氧化合物之间有化学键键接;液体丁腈橡胶/硫磺、液体丁腈橡胶/苯基缩水甘油醚/硫磺、液体丁腈橡胶/邻烯丙基苯基缩水甘油醚/硫磺3个体系的玻璃化转变温度依次升高,储能模量、交联密度依次降低.在此基础上提出液体橡胶与环氧化合物的固化反应机理为:硫磺裂解生成硫自由基,一方面部分硫自由基与体系中的双键发生加成反应,另一方面硫自由基与烯丙基位的活泼氢反应生成巯基,巯基引发环氧基团发生开环反应,体系内的自由基间相互偶合交联.  
        关键词：邻烯丙基苯基缩水甘油醚;苯基缩水甘油醚;液体丁腈橡胶;环氧树脂;硫磺;固化机理   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王浩,邹陈,贺爱华
        2015(12): 1387-1395. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15093
        摘要： 采用逐步等温结晶分级法对高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)进行分级并对各级份进行了结构与组成表征.结果表明,TBIR-20为丁二烯单元无规分布、异戊二烯嵌段形成结晶的共聚物,TBIR-40为含TPB嵌段、TPI嵌段的共聚物;TBIR应用于轮胎子口护胶,可使混炼胶结晶度、格林强度和硬度增大,硫化速度加快;含TBIR的共混硫化胶的其他性能保持不变,压缩温升显著降低,耐磨耗性能和耐老化性能明显提高;DMA结果表明NR与TBIR的相容性优于BR,TEM结果表明并用TBIR后硫化胶中炭黑分散性更好.在轿车子午线轮胎子口护胶中应用20份左右的TBIR,其他力学性能保持在较高水平的同时,耐磨性、耐曲挠和耐老化性能显著提高,压缩温升明显降低.  
        关键词：反式-1;4-;丁二烯;异戊二烯;共聚物;轮胎;子口护胶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 丰晔,张金明,张军
        2015(12): 1396-1401. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15095
        摘要： 通过溶液复合-溶液成膜的方法,制备了一系列纤维素醋酸丁酸酯(CAB)/多壁碳纳米管(MWCNTs)的新型混合基质膜.表征了CAB/MWCNTs膜材料的形貌、结构与力学性能.结果表明,MWCNTs与CAB界面未见明显缺陷存在,混合基质膜材料具有良好的力学性能.进一步考察了不同MWCNTs含量(2 wt%~30 wt%)对CAB/MWCNTs混合基质膜材料的气体分离性能的影响.发现,随着混合基质膜中MWCNTs含量的增加,其对几种测试气体(O2、N2、CH4、CO和CO2)的渗透系数均明显提高,尤其是常见气体对中的快气O2和CO2的渗透系数提高显著:当MWCNTs含量为30 wt%时,所制备的混合基质膜对O2和CO2渗透系数分别达到40.24和180.20 Barrer,比纯CAB膜分别提高了约300%和260%;同时,混合基质膜对多种气体对均表现出优异的分离效果.  
        关键词：纤维素醋酸丁酸酯;多壁碳纳米管;气体分离;混合基质膜   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李全涛,陈文求,易昌凤,徐祖顺
        2015(12): 1402-1413. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15090
        摘要： 将依次经过化学改性和还原得到的含有自由氨基的氧化石墨烯(rGO-NH2)作为共聚单体,与商品化的二胺单体和二酐单体在相关有机溶剂中进行原位无规溶液共缩聚得到前驱体溶液,然后在玻璃板上流延成膜后再进行热酰亚胺化得到一系列不同含量的还原的氧化石墨烯/聚酰亚胺(rGO/PI)纳米复合材料.通过对rGO-NH2的化学结构、组成和微观形貌的一系列测试和表征来证实上述改性和还原,以及为后续的聚合反应奠定基础.通过对所得纳米复合材料的性能进行测试后发现:当rGO-NH2的加入量为2 wt%时,其Tg、在N2和空气气氛中的T5%较PI分别升高了17.9、32.7和46.7 K,拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率分别增加了40.6%、16.7%和187.8%.除此之外,它的平均接触角(SCA)值增加到103.8.与此同时,通过观察微观结构形貌来进一步了解rGO-NH2的加入量对相关性能的影响.  
        关键词：原位无规共缩聚;石墨烯;聚酰亚胺;纳米复合材料   
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        发布时间：2021-03-19
      • 周明松,许锐林,王文利,庞煜霞,邱学青
        2015(12): 1414-1420. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15094
        摘要： 以木质素磺酸钠(SL)为原料,通过亲电取代反应将聚乙二醇(PEG600)接枝到SL分子中制得木质素磺酸钠聚氧乙烯醚(SL-PEG).对SL-PEG进行结构表征,发现SL-PEG分子中含有较多的聚氧乙烯醚结构单元,重均分子量最大达到32900;接枝反应主要发生在SL的酚羟基上,其酚羟基含量由1.17 mmolg-1下降至最小0.30 mmolg-1.将SL-PEG与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)通过静电自组装方法制备木质素基阴-阳离子表面活性剂CA-SL.分别研究CA-SL的表面活性和溶液行为,发现CA-SL可使水溶液的表面张力降低至38.75 mNm-1,其在水溶液中的临界聚集浓度可达0.0050~0.0065 gL-1,远低于SL.将CA-SL作为分散剂制备吡虫啉和烯酰吗啉水悬浮剂,考察其分散稳定性能.结果表明,CA-SL具有良好的砂磨及分散效果,在热贮过程中能有效遏制2种悬浮剂的膏化和颗粒粗化现象,悬浮剂的稳定性良好.  
        关键词：木质素磺酸钠聚氧乙烯醚;阴-阳离子表面活性剂;静电自组装;分散剂;膏化   
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        发布时间：2021-03-19
      • 卢荣杰,魏玮,陈泽锐,叶苇韬,罗静,朱叶,刘晓亚
        2015(12): 1421-1426. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15096
        摘要： 以六氯环三磷腈和4,4'-(9-芴)二苯酚为共聚单体,三乙胺为缚酸剂,乙腈为溶剂,通过一步沉淀聚合制备了疏水性的交联聚(环三磷腈-co-4,4'-(9-芴)二苯酚)(PZHF)微球,通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对微球的化学结构和形貌进行了表征;进一步以该微球为稳定剂,通过包覆水滴成功制备了液体弹珠,研究了液体弹珠的静态稳定性以及共聚物微球在液体弹珠表面的分布情况,并考察了液体弹珠的气体透过性.结果表明,PZHF微球具有高度交联的有机-无机杂化结构,平均粒径为1.3m,且微球表面较为粗糙,具有疏水性;用其包覆水滴可得到稳定的液体弹珠,微球在气-液界面上的排列较为疏松,使液体弹珠具有独特的气体透过性,外界气体可通过液体弹珠表面进入内部水相而不破坏弹珠自身的结构.  
        关键词：聚磷腈微球;交联;稳定剂;液体弹珠;气-液界面   
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        发布时间：2021-03-19
      • 周强,伊钟毓,张立群,岳冬梅
        2015(12): 1427-1434. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15097
        摘要： 通过大分子设计合成了一种荧光温敏性聚丁二烯功能橡胶弹性体.首先以辛酸亚锡为催化剂,用-己内酯扩链改性端羟基聚丁二烯液体橡胶,获得聚丁二烯己内酯大分子单体,在保留端部羟基(-OH)官能团的基础上改善了原聚丁二烯橡胶的分子量和耐热性;然后采用自由基聚合法,以N-异丙基丙烯酰胺为单体、巯基乙酸为链转移剂,合成端羧基聚N-异丙基丙烯酰胺大分子单体;最后通过缩合反应,在N,N-二环己基碳二亚胺作用下将端羧基聚N-异丙基丙烯酰胺与聚丁二烯己内酯大分子连接,获得一种分子量为8000~15000的聚丁二烯橡胶共聚物.采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光谱计(UV-Vis)、荧光光谱等对相应产物进行结构与性能的表征.结果表明,聚丁二烯橡胶共聚物在274 nm处存在紫外吸收,能被304 nm的波长激发,具有荧光特性;聚丁二烯橡胶共聚物存在临界相转变温度LCST=30℃,即当温度低于30℃时,聚丁二烯橡胶共聚物为亲水-疏水嵌段共聚体;当温度高于30℃时,则转变成完全疏水共聚体,具有温敏特性.聚丁二烯橡胶共聚物同时具有荧光性与温敏性,将在发光、分离材料等领域作出贡献.  
        关键词：聚丁二烯橡胶;聚N-异丙基丙烯酰胺;温敏特性;荧光特性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 杨光,许汇,王传明,何文军,李应成
        2015(12): 1435-1442. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15100
        摘要： 通过自洽场理论方法研究了在圆形孔道以及水平基板受限情况下两亲性嵌段共聚物在选择性稀溶液中的自组装形态,考察受限管壁、管壁极性以及基板间距对聚合物吸附行为的影响.中性圆形孔道中,随着溶剂对疏水链的排斥作用增强和对亲水段的亲水作用增大,聚合物以蘑菇形状吸附于管壁上.疏水链、亲水链与溶剂的相互作用差异性越大,越容易产生吸附现象.在亲水性孔道中,吸附现象有所缓解,随着管壁对亲水段吸引作用的增强,聚合物在管壁附近形成规则排列的球状胶束.当疏水链、亲水链与溶剂的相互作用相差非常大时,即使管壁对亲水嵌段的吸附作用增强,也不能消除聚合物吸附现象.在中性水平基板中,随着基板间距的增加,两亲性嵌段共聚物在基板附近依次出现球状胶束-蘑菇状胶束-单层球状胶束-高分子刷-双层球状胶束-对称高分子刷的自组装形态.  
        关键词：两亲性嵌段共聚物;稀溶液;吸附行为;自洽场理论;自组装;圆形孔道;水平基板   
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        发布时间：2021-03-19
      • 崔少男,张鹏,张亚琳,孙娜,侯燕玲
        2015(12): 1443-1448. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15105
        摘要： 采用原位聚合法,利用蓖麻油基聚氨酯预聚体与还原石墨烯残留羟基或羧基反应,制得聚氨酯/石墨烯纳米复合物,并利用红外光谱和拉曼光谱对其分子结构进行了表征.此外,分别采用热重分析仪、X-射线衍射、扫描电子显微镜、ZC36型高阻计等表征手段对其热稳定性、形态结构以及电阻率-温度行为进行了分析.结果显示,石墨烯添加致使复合物的交联网络增加和物理交联增强.因而,聚氨酯/石墨烯复合物的室温电阻率有所升高和电阻率-温度行为增强.尤其是,当掺杂3%石墨烯时,聚氨酯复合物的正电阻率温度效应(PTC效应)提高近3个数量级.因此,聚氨酯基复合物应该是一种具有潜在应用价值的低掺杂PTC纳米复合物材料.  
        关键词：石墨烯;聚氨酯;PTC效应;原位聚合   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李梓超,曾来,刘华蓉,王延梅
        2015(12): 1449-1455. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15103
        摘要： 采用高内水相双重乳液模板法制备贯通多孔聚合物微球,并将其应用于催化剂负载和Cu2+吸附.首先,通过增加水相,使单一小分子表面活性剂12-丙烯酰氧-9-油酸(AOA)稳定的反相高内相乳液(W/O HIPEs)发生相转变,一步制备出高内水相双重乳液;然后以此为模板,采用辐射法和引发剂引发聚合两种方式制备聚(苯乙烯-二甲基丙烯酸乙二醇酯)微球.通过扫描电镜观察发现,采用辐射法聚合能够得到贯通多孔的聚合物微球,而化学法聚合只能得到中空的封闭微球.将贯通多孔微球水解使其羧基化,用于铜离子的吸附.结果表明水解后多孔微球对Cu2+的吸附量随pH值的增加先增后减,在pH=5时达到最高值175 mg/g (2.75 mmol/g).此外,利用原位生成的方式,在贯通多孔微球上负载Pd纳米粒子,并将其用于催化肉桂醛加氢反应.结果表明水解多孔微球比未水解多孔微球具有更高的催化效率;热重分析和透射电子显微镜观察显示,水解多孔微球比未水解多孔微球能够负载更多的Pd纳米粒子,且纳米粒子分散更均匀.  
        关键词：双重乳液;多孔微球;催化加氢;重金属离子的吸附   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王海花,孙成林,费贵强,刘云
        2015(12): 1456-1463. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15112
        摘要： 通过预聚体法合成了水性阳-非离子聚氨酯表面活性剂(CPUS),利用红外光谱和核磁共振谱对聚合物的结构和组成进行了表征.并通过动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、表面张力仪、稳态流变分析及荧光光谱法等系统研究了阳离子亲水扩链剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)用量对CPUS表面张力、临界胶束浓度、流变性、胶束的尺寸、微极性和聚集行为的影响.TEM表明,CPUS胶束呈球形核壳结构.随着MDEA含量的增加,CPUS水溶液表面张力和临界胶束浓度(CMC)先减小后增大,其最低值分别为39.54 mN/m和1.99 g/L,胶束的平均粒径和分布系数逐渐减小.当浓度低于CMC时,光散射强度较低且变化缓慢,当浓度高于CMC时,光散射强度呈现逐渐增长趋势,胶束聚集数逐渐增加.随着MDEA含量的增加,乳液黏度增加,胶束间的相互作用增强,假塑行为增强.荧光光谱法表明随CPUS浓度增加,I1/I3值从1.8降低到1.3,I338/I334值从0.5升高到1.7,表明疏水基团聚集形成疏水微区,芘分子从水相极性环境转移到胶束疏水内核.随着MDEA含量的增加,胶束微极性和形成难度先减小后增加.  
        关键词：阳离子水性聚氨酯;临界胶束浓度;溶液性能;胶束;聚集行为   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李月琴,王竹叶,宋阳,张锡予,江蕾,吴相香,华倩
        2015(12): 1464-1470. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15115
        摘要： 制备基于聚(3-己基)噻吩/(乙基紫精二高氯酸盐掺杂聚氧乙烯)(P3HT/(PEO+EV))双聚合物薄膜层的OFET型器件,研究P3HT/(PEO+EV)体系的电响应特性.结果表明该体系可以在+3 V的电压下由OFF态跃迁为ON态(写入信号),而在-3 V的电压下由ON态转换成为OFF态(擦除信号);在OFF和ON态转换之后,导电态能保持稳定,因此该体系具备良好的阻变电双稳态存储特性,开关电流比高达105.尽管器件ON态电流随时间表现出一定的衰减,在经过大约2800 s读取操作以后,体系仍然可以进行写入/擦除操作.采用共聚焦激光扫描显微镜技术研究体系的电存储机理,结果显示信号写入过程中P3HT层发出的荧光随着施加电压由S极向D极逐渐淬灭,淬灭过程大约需要0.167 s,这表明P3HT极化子在S电极生成,并在沟道内传递至D电极,传递速率大约是120 m/s;而信号擦除过程荧光快速恢复,表明P3HT极化子被还原成为本征态P3HT.  
        关键词：聚(3-己基)噻吩;乙基紫精二高氯酸盐;聚合物固体电解质;电存储;共聚焦激光扫描显微镜技术   
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        发布时间：2021-03-19
      • 韩雪,曹蒋永荃,周江玲,陈琤,宋飞,王玉忠
        2015(12): 1471-1476. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15127
        摘要： 以腙键连接的壳聚糖阿霉素前药偶联物(Chitosan-hz-DOX)为载体,通过物理包埋法制备了负载喜树碱(CPT)的双药共传递纳米输送体系(CPT-CS-DOX).通过紫外可见吸收光谱、动态光散射、透射扫描电镜等方法研究了体系的粒径、形貌、药物负载及释放性能,发现制备CPT-CS-DOX纳米颗粒的最佳CPT投放量为20%,其粒径随着Chitosan-hz-DOX中阿霉素(DOX)含量的增加而不断降低,共传递体系有效地抑制了DOX和CPT的早期泄露,并呈现出显著的pH依赖药物释放行为.利用Peppas方程对释放曲线进行分析,发现第一阶段DOX和CPT在中性环境中的释放遵循Fick扩散控制和溶胀控制机理,在酸性环境中CPT的释放机理保持不变,而DOX的释放则转变为聚合物松弛机理;第二阶段则两者均符合Fick扩散机理.  
        关键词：壳聚糖-阿霉素前药;喜树碱;pH响应;双药共传递   
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        发布时间：2021-03-19
      • 魏玮,叶苇韬,卢荣杰,朱叶,罗静,顾瑶,刘晓亚
        2015(12): 1477-1485. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15166
        摘要： 以六氯环三磷腈和4,4'-二羟基二苯砜为单体,通过一步沉淀聚合制备了环交联型聚磷腈荧光纳米纤维(PZS-NF),对其化学结构、形貌、热稳定性及荧光特性进行了表征;进一步以PZS-NF为荧光化学传感器,研究了其检测液相中苦味酸(PA)的性能,并探讨了检测机理.结果表明:PZS-NF的平均直径为80 nm,高度交联的有机-无机杂化结构赋予了其优异的热稳定性;纳米纤维在369 nm紫外光的激发下,在433 nm具有显著的荧光特性,对液相中的PA表现出了高灵敏、高效和高选择性的荧光猝灭响应;优异的检测性能缘于PZS-NF结构中具有大量富电子的氮原子,通过酸碱相互作用将PA分子富集到纳米纤维表面,从而有效促进了PZS-NF与PA之间形成非荧光基态配合物,同时有利于PZS-NF向PA发生激发态能量转移.  
        关键词：聚磷腈;纳米纤维;荧光;苦味酸;选择性检测   
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        发布时间：2021-03-19
      • 吕帅,介素云
        2015(12): 1486-1492. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15193
        摘要： 合成并表征了一系列带有[2-(4,5-二苯基-2-咪唑基)-1-苯亚胺基]苯酚配体([N^N^O]三齿配体)的二氯化钴配合物(1~4),并研究了这些配合物对丁二烯溶液聚合的催化性能.研究结果表明,助催化剂的种类对丁二烯聚合的催化活性和产物性能有显著的影响,倍半乙基氯化铝(EASC)为最佳的助催化剂.在EASC的活化作用下,该催化体系引发丁二烯单体聚合,15 min内丁二烯单体的转化率可达92.7%,产物聚丁二烯中顺式1,4-结构的含量高达97.4%.并详细研究了助催化剂的用量、聚合的温度、配体上不同取代基等对丁二烯聚合行为的影响,包括丁二烯单体的转化率、产物聚丁二烯的分子量与分子量分布及微观结构.通过凝胶渗透色谱法(GPC)对聚合产物的分子量及分子量分布进行了表征,核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)分析结果表明所得聚合物具有高的顺式1,4-结构含量(97%左右).  
        关键词：钴;倍半乙基氯化铝;丁二烯;聚合;顺式含量   
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