最新刊期
      2020 年 第 51 卷 1 期

        专论

      • 王莉莉,朱平,董侠,王笃金
        2020, 51(1): 1-11. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19165
        摘要：长碳链聚酰胺(LCPA)作为聚酰胺的特殊品种，较长的亚甲基链和极性酰胺基团使其兼具聚烯烃和聚酰胺的双重特性. 在加工或使用过程中，拉伸诱导结晶现象对长碳链聚酰胺及其共聚物的强度和弹性行为具有重要影响，深入认识其在外场下的微观结构响应对该材料的设计及制备具有重要意义. 围绕拉伸诱导结晶作用，该专论主要基于本团队2010年以来在长碳链聚酰胺及其共聚物的拉伸诱导结晶工作，并综述了国内外的相关研究，涉及拉伸诱导结晶现象、拉伸诱导结晶的影响因素、拉伸诱导结晶与力学性能的构效关系及拉伸诱导结晶的表征方法等方面.  
        关键词：长碳链聚酰胺;长碳链聚醚酰胺;拉伸诱导结晶;构效关系;表征   
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        发布时间：2021-04-27

        综述

      • 崔冬梅
        2020, 51(1): 12-29. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19142
        摘要：将极性基团引入大分子链中可改善非极性聚烯烃材料的表面性能，扩展其应用范围甚至带来不可预见的新功能，是市场需求并由企业驱动. 与聚合后功能化改性和物理共混方法相比，极性与非极性单体配位共聚合是最直接和简便的方法，适用范围广，并可保持聚烯烃的立构规整度，一直以来，相关研究备受企业和科研工作者瞩目. 然而，极性基团通常具有Lewis碱性，容易与Lewis酸性的聚合催化剂强烈螯合而致其毒化，因此，这又是极具挑战性的课题. 目前，该领域的研究取得了很大的进展，已经实现了乙烯与很多极性单体的共聚合. 今后，将集中解决如何实现极性单体均聚合，提高共聚合活性，特别是极性单体插入率和分布可调节性，保持立体选择性，以及获得高分子量、具有实际应用意义的共聚产物等问题. 本文旨在将课题组近年来在极性功能化苯乙烯和共轭双烯烃单体的均聚合及与苯乙烯、乙烯和共轭双烯烃等非极性单体共聚合方面的最新研究成果以及国内外该领域的相关报道进行综合阐述，为读者提供解决上述关键问题采用的研究路线、实施方法和创新性思维.  
        关键词：稀土催化剂;配位聚合;极性单体;共轭烯烃;聚烯烃   
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        发布时间：2021-04-27
      • 李永三,徐艳双,陶磊,危岩
        2020, 51(1): 30-38. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19144
        摘要：自愈性水凝胶作为一种新型仿生智能材料受到了科研人员的广泛关注. 近年来，人们利用动态共价键、超分子作用，发展了一系列自愈性水凝胶，并将其应用于药物控释、细胞三维培养、组织工程等生物医用领域. 本文总结和评述了基于动态共价键的自愈性水凝胶及这些水凝胶作为药物载体的相关研究，并展望了基于动态化学的自愈性水凝胶的未来发展.  
        关键词：动态共价键;自愈性水凝胶;药物载体   
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        发布时间：2021-04-27
      • 俞森龙,相恒学,周家良,邱天,胡泽旭,朱美芳
        2020, 51(1): 39-54. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19148
        摘要：高分子纤维作为发展国民经济的基础材料、国防军工的战略材料、新兴产业的前沿材料，其产品内涵与应用领域正在不断拓展. 本文首先简要介绍了国内外高分子纤维材料的发展简史，其依次经历了天然纤维、人造纤维、合成纤维(差别化、功能化、高性能等纤维)等发展阶段. 其次，结合本课题组相关工作重点阐述了通用型聚酯纤维、高性能聚苯硫醚纤维以及生物质聚乳酸纤维等典型高分子纤维材料的研究进展，包括发展历程、制备方法、性能优化、应用领域等内容. 最后，展望了高分子纤维材料的发展趋势，我们认为基于材料、信息、生物、机械等学科交叉融合与技术突破，具有多材料、多结构、多功能的绿色、超性能、智能纤维材料将成为未来发展方向.  
        关键词：纤维材料;聚酯纤维;聚苯硫醚纤维;聚乳酸纤维;发展趋势   
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        发布时间：2021-04-27
      • 钱虎军,吕中元
        2020, 51(1): 55-65. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19152
        摘要：高分子与纳米粒子复合是改善高分子材料性能的有效途径. 近20年来关于高分子/纳米粒子复合物的研究引起了学术界广泛的兴趣. 然而由于此类体系中的影响因素复杂，虽然学者们在相关材料性能的研究方面取得了重要进展，但是相关理论的发展却相对滞后，其中一个重要原因是实验上表征手段的缺失，导致对体系中纳米粒子与本体高分子链相互作用规律的认识(尤其是两者界面性质的认识)不够. 本文总结和阐述了我们近几年利用分子动力学模拟技术研究高分子/单链高分子纳米粒子复合体系的主要结果，并围绕此类复合体系中的界面结构及动力学性质，讨论并总结了纳米粒子对本体高分子链的作用范围及影响规律，指出单链纳米粒子对熔体链的作用范围与纳米粒子的自身尺寸相当，而与熔体高分子链的分子量没有直接的关系. 该结论将为纳米复合体系高分子理论的发展提供重要参考.  
        关键词：高分子纳米复合物;单链高分子纳米粒子;结构与动力学;界面性质   
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        发布时间：2021-04-27
      • 段博,涂虎,张俐娜
        2020, 51(1): 66-86. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19160
        摘要：21世纪“绿色”化学已成为世界各国社会经济发展中的研究与开发战略方向. 纤维素是自然界中储量最丰富的天然高分子，是重要的可再生资源以及未来的主要工业原料. 然而由于纤维素存在着大量的分子内以及分子间氢键，其结构致密，难以溶解或熔融进一步加工. 本文简要介绍了近几年来关于直接使用物理溶剂方法(非衍生化)对纤维素材料开发利用的新进展，主要包括以下4个方面：(1)纤维素在“绿色”溶剂-碱/尿素以及离子液体体系中的溶解和再生；(2)纳米纤维素的制备以及组装；(3)木材纳米技术的开发及利用；(4)细菌纤维素基材料等，旨在推进“绿色”技术实现纤维素资源的研究开发及利用.  
        关键词：纤维素可持续高分子;碱/尿素;离子液体;纳米纤维素;纳米技术;细菌纤维素   
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        发布时间：2021-04-27
      • 杨玉良,张红东
        2020, 51(1): 87-90. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19162
        摘要：以漫谈方式简要回顾了高分子物理学的源起和发展历程，提出了以橡胶弹性理论作为高分子物理学发展源头的观点，揭示了高分子物理学中一些占主导地位的理论能取得成功的内在原因，以期为今后该学科的发展提供一些有益的启迪.  
        关键词：高分子物理;高分子链构象统计;橡胶弹性理论;凝聚态物理;范式   
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        发布时间：2021-04-27

        论文

      • 许越超,周辉,吕小兵
        2020, 51(1): 91-97. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19145
        摘要：设计不同的催化体系或引发剂实现了α-亚甲基-β-丁内酯(MβBL)单体的区域选择性聚合，合成不同拓扑结构的聚酯. 选用偶氮二异丁腈(AIBN)自由基引发剂，选择性聚合MβBL的α位上亚乙烯基双键，形成线形含有四元环内酯单元的聚酯. 使用SalenAlCH3金属配合物催化剂，区域选择性在MβBL的酰-氧键断裂，生成双键保留以间同结构为主的结晶性线形聚酯. 有机强碱是MβBL的高效开环聚合催化剂，获得以酰-氧键断裂为主的线形聚酯. 而使用简单碘化钠催化MβBL开环聚合，形成以烷-氧键断裂为主的结晶性环状聚酯.  
        关键词：α-亚甲基-β-丁内酯;聚酯;开环聚合;区域选择性;环状聚合物   
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        发布时间：2021-04-27
      • 张方,张航天,杨甜,孔波,郭安儒,章琦,吴一弦
        2020, 51(1): 98-116. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19151
        摘要：采用2-氯-2,4,4-三甲基戊烷或对二枯基氯为引发剂和TiCl4或FeCl3为共引发剂，引发异丁烯(IB)可控/活性正离子聚合与官能端基转化，设计合成不同分子量及窄分子量分布的端基官能化聚异丁烯，如双端烯丙基溴官能化聚异丁烯(Br-PIB-Br)或双端烯丙基胺官能化聚异丁烯(H2N-PIB-NH2). 采用烯丙基溴/高氯酸银体系引发四氢呋喃(THF)开环聚合，合成聚四氢呋喃活性链(PTHF+). 进一步通过将IB可控/活性正离子聚合与THF可控/活性正离子开环聚合2种方法相结合，设计合成2种新型官能化聚四氢呋喃-b-聚异丁烯-b-聚四氢呋喃(PTHF-b-PIB-b-PTHF)三嵌段共聚物：(1)以上述Br-PIB-Br为大分子引发剂，在AgClO4作用下引发THF活性正离子开环聚合，采用水终止活性链端，设计合成双端为羟基的HO-PTHF-b-PIB-b-PTHF-OH三嵌段共聚物(简称：FIBF-OH)；(2)以上述合成的PTHF+活性链与H2N-PIB-NH2链端胺基发生高效亲核取代反应，设计合成中间链段连接点含―NH―官能基团的PTHF-b-HN-PIB-NH-b-PTHF三嵌段共聚物(简称：FIBF-NH). 在上述三嵌段共聚物中，极性PTHF链段与非极性PIB链段的热力学不相容，导致其呈现明显的微相分离，且微观形态与共聚组成相关. PTHF均聚物易结晶，在上述共聚物中由于PTHF链段单端受限致其结晶性减弱. 三嵌段共聚物分子链的中间连接点含―NH―官能基团，具有更强的氢键作用，促进PTHF链段重排并结晶，易形成更紧密的超分子网络结构，导致即使在PTHF链段相对分子量为0.7 kg·mol−1时仍具有较强的结晶性，且结晶熔融温度明显提高. 此外，由于FIBF-NH中形成超分子网络结构，使材料具有优异的自修复性能，材料表面的切痕在常温下10 min 后可以完全自愈合. 本文设计合成的新型官能化PTHF-b-PIB-b-PTHF三嵌段共聚物兼具有PTHF与PIB的优良性能，在生物医用、智能修复等功能材料领域具有潜在的应用前景.  
        关键词：聚异丁烯;聚四氢呋喃;嵌段共聚物;正离子聚合;超分子网络   
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        发布时间：2021-04-27
      • 董澎,王柯,李军方,傅强
        2020, 51(1): 117-124. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19159
        摘要：利用新的单中心Ziegler-Natta (Z-N)催化剂，通过干预分子链的生长与聚集行为，可获得低缠结的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)初生树脂. 本研究利用这类低缠结UHMWPE，通过设置不同的烧结温度(Ts)来改变熔体缠结状态，并探讨了链缠结程度对烧结制品结构与性能的影响. 实验结果表明Ts = 220 °C下，UHMWPE样品发生显著的复缠，造成高缠结度；而Ts = 170 °C下，初始低缠结状态能够得以充分保留，从而获得了缠结度具有明显差别的不同样品. 示差扫描量热法(DSC)测试表明，在Ts = 170 °C下，低缠结度有利于在随后等温及冷却结晶过程中生成高熔点(最高达141 °C)晶体与高的结晶度(最高达65%). 力学测试表明低缠结度制品的综合力学性能显著提升，其中屈服强度提高72%，拉伸断裂强度提升139%，弹性模量提升162%以及断裂伸长率提升36%，实现了同时增强增韧. 这就提供了一种从调节链缠结温度实现UHMWPE烧结制品高性能化的新思路.  
        关键词：超高分子量聚乙烯;烧结成型;结晶调控;链缠结;力学增强   
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