最新刊期
      2020 年 第 51 卷 12 期

        综述

      • 陈海明,董侠,赵莹,王笃金
        2020, 51(12): 1295-1306. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20136
        摘要：自新冠肺炎疫情以来，全球对一次性医用口罩(disposable medical masks, DMMs)等医疗物资的需求不断攀升，根据流行性传染病专家预判，在未来很长一段时间内，通过佩戴口罩阻隔细菌和病毒等将成为生活常态. 如何处理大量废弃DMMs，是全球各个国家和地区面临的重要课题. 本综述从化学升级再造(chemical upcycling)的角度出发，综述和展望了废弃DMMs的主体材料(聚丙烯，PP)回收的现状和未来升级再造的途径，包括机械共混、化学改性、可控降解、物理加工改性等，并分析了各种途径的优劣势，指出将废弃PP通过化学方法有选择性地转换为产品种类单一的相关化学品、燃料和高附加值的相关材料，是实现将废弃DMMs变“废”为“宝”和可持续发展的根本方法.  
        关键词：废弃一次性医用口罩;聚丙烯;回收利用;化学升级再造   
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        发布时间：2021-01-26
      • 李平,曾良鹏,郭宏磊,郭辉,李伟华
        2020, 51(12): 1307-1320. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20124
        摘要：两性离子水凝胶是一类具有独特结构特点的软物质材料，其三维高分子网络中富含阴阳离子基团，同时在宏观上表现出电中性. 基于其结构的特殊性，两性离子水凝胶在近十余年来得到了广泛关注和深入研究. 本综述系统介绍了两性离子水凝胶的功能特点，详细总结了两性离子水凝胶在生物医学、凝胶电解液、传感器和驱动器等领域的应用，深入解析了制约两性离子水凝胶应用的主要因素并总结展望了两性离子水凝胶在未来发展中面临的挑战与机遇.  
        关键词：两性离子;水凝胶;生物医学;凝胶电解液;传感器;驱动器   
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        发布时间：2021-01-26
      • 董大林,宾月珍,蹇锡高
        2020, 51(12): 1321-1334. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20130
        摘要：聚芳醚酮作为特种工程塑料，具有优异的耐热性、耐候性、耐溶剂性以及机械强度高等特点. 本文综述了无定型聚芳醚酮以及结晶型聚芳醚酮纤维制备的研究现状以及基于可纺性的聚合物结构优化的研究进展. 在物理改性方面，通过将聚芳醚酮与无机润滑剂、热致液晶聚酯以及热致液晶聚芳醚酮共混，聚合物合金的加工性能以及聚合物纤维的机械性能均得到提升. 在化学改性方面，通过磺化、氯甲基化、开环聚合、多元共聚、液晶基元的引入、不同侧基的引入、扭曲非共平面结构的引入以及热致液晶聚酯的引入等手段，聚合物的加工手段得到丰富，聚合物的溶解能力以及聚合物纳米纤维膜的离子传导能力得到提升. 借助化学改性，聚芳醚酮纳米纤维膜在燃料电池离子交换膜等新兴领域的应用得到拓展. 在相应领域，无定型聚芳醚酮以及结晶型聚芳醚酮的结构与性能仍有较大的提升潜力.  
        关键词：聚芳醚酮;纤维;聚合物结构设计;液晶相;后功能化   
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        发布时间：2021-01-26

        论文

      • 王黎安,葛志青,汪谟贞,葛学武
        2020, 51(12): 1335-1346. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20005
        摘要：在制备邻苯二酚基团改性壳聚糖(CS-pC)的基础上，将CS-pC乙酸水溶液与β-甘油磷酸钠(β-GP)水溶液混合形成可注射溶胶，该溶胶加热至体温附近(37 °C)时发生溶胶-凝胶转化，得到无细胞毒性且有优良抗菌和黏附性能的水凝胶(CS-pC/β-GP). 该水凝胶黏附在猪皮上的临界剥离强度可达4.9 kPa，是纯壳聚糖(CS)基水凝胶临界剥离强度(0.6 kPa)的8倍. 进一步在CS-pC/β-GP溶胶形成过程中加入水溶性药物盐酸多西环素(DH)和近红外光热剂金纳米棒(AuNR)，即可以形成具有近红外光控释功能的CS-pC/β-GP/DH/AuNR水凝胶，其负载的DH在808 nm近红外激光照射下的释放速率是无光照下的6倍. 本工作为开发高效可注射型多功能邻苯二酚改性壳聚糖基生物黏合剂提供了新思路.  
        关键词：壳聚糖水凝胶;可注射溶胶;生物黏合剂;近红外光控释   
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        发布时间：2021-01-26
      • 贡吴玲,危大福,张韶天,叶晶蕴,郑安呐,管涌
        2020, 51(12): 1347-1355. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20080
        摘要：通过冻融法制备了非溶出型的抗菌聚乙烯醇/聚己基胍盐酸盐(PVA/PHMG)水凝胶. 傅里叶红外光谱测试结果表明：PHMG的胺基与PVA的羟基之间存在明显的氢键作用，这种作用赋予了PHMG非溶出性. PVA/PHMG水凝胶有非常优异的抗菌效果，并且拉伸强度为PVA水凝胶的2.2倍. 进一步分别以氧化石墨烯(GO)和二氧化硅(SiO2)为增强剂，制备了PVA/PHMG/GO水凝胶和PVA/PHMG/SiO2水凝胶. 2种复合水凝胶同样显示非溶出性抗菌性能；抗菌率在99.99%以上，水洗或在水中浸泡7天后抗菌率未降低. GO、SiO2与PVA/PHMG形成氢键，显著增强了水凝胶的拉伸强度. PVA/PHMG/GO和 PVA/PHMG/SiO2水凝胶的拉伸强度分别是PVA/PHMG水凝胶的1.6倍和3.3倍.  
        关键词：聚乙烯醇水凝胶;氢键;抗菌;增强   
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        发布时间：2021-01-26
      • 舒溪,肖长发,陈凯凯,张泰,凌浩洋
        2020, 51(12): 1356-1366. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20101
        摘要：为解决含油废水处理难题，以聚四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚(PFA)为成膜聚合物，聚乙烯醇(PVA)为粘接剂，采用浸渍-烧结法制备了聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)编织管增强型(PBR)中空纤维膜，通过改变烧结温度及石墨烯(GE)含量对膜表面结构进行调控，并采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、傅里叶红外分析(FTIR)、孔径分析及油水分离试验等考察其对膜结构及油水分离性能影响. 结果表明，随烧结温度升高，油通量减小；随GE含量增加，膜的水接触角、表面粗糙度及孔隙率减小，油通量先增大后减小，油水分离效率逐渐增大；PBR-PFA/GE中空纤维膜可用于油水分离过程，在−0.02 MPa时，对不同油品分离效率均高于97%，且对油包水乳液具有一定的破乳化能力，循环使用后，通量恢复率保持较好.  
        关键词：聚四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚;石墨烯;增强型;中空纤维膜;油水分离   
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        发布时间：2021-01-26
      • 王继甜,陈卓,汪宇琪,楚一帆,潘萌,董丽杰
        2020, 51(12): 1367-1373. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20099
        摘要：采用溶液涂覆成膜工艺制备聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜，对其进行单轴拉伸制得不同拉伸比(R = 3, 5, 7)的PVDF薄膜. 研究了不同拉伸比对薄膜化学结构、结晶行为、铁电性能及压电响应性能的影响，实现了对PVDF结晶相的本征压电响应性能的增强. 单轴拉伸使PVDF结晶度提高，同时促使其结晶相由α相向β相转变；拉伸比越大，极性β相相对含量越高，当拉伸比为7时，薄膜β相的相对含量最高达到85.12%，此时薄膜的电输出性能最佳：外加电场为200 MV/m时，其剩余极化强度为2.69 μC/cm2；应变为5%时，其平均闭路电流密度为58.92 nA/cm2，平均开路电压为89.70 mV.  
        关键词：聚偏二氟乙烯薄膜;单轴拉伸;晶型转变;压电响应   
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        发布时间：2021-01-26
      • 时子海,张娇娇,袁定坤,张少蒙,夏晓琪,高克京,李红明,王秋璨,义建军,黄启谷,赵众
        2020, 51(12): 1374-1384. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20098
        摘要：软硬酸碱理论(HSAB)是由Pearson根据Lewis酸碱电子理论提出来的一种新的酸碱理论，可以用于解释各种化学反应，尤其是在配位化学方面有着较好的应用. 本文合成了6种含有不同结构的新型[N,P]型Ti系催化剂，在不添加助催化剂的条件下催化乙烯聚合，还探讨了乙烯聚合条件，催化剂Cat.5的催化活性可达2.83 × 105 gP∙(molM)−1∙h−1，得到的聚乙烯的分子量为8.6 × 105 g/mol. 6种催化剂催化乙烯聚合所得聚乙烯的分子量分布在2.2 ~ 2.5，熔点均在135 °C左右. 采用HSAB理论对配体、配体与Ti4+的反应，以及乙烯单体与催化剂之间的软硬酸碱匹配性进行了探讨，发现与Me和H比较，配体苯胺苯环上取代基为吸电子基团时，得到的聚乙烯分子量更高，催化活性也较高. 密度泛函理论(DFT)计算表明，乙烯单体更容易从中心金属原子的左边与M―C键进行配位、插入反应，Cat.5进行乙烯插入时的能垒较低，较易进行乙烯的配位、插入，配体苯胺苯环上引入吸电子基团有利于催化剂活性中心的稳定，获得更高分子量的聚乙烯. 实验数据与软硬酸碱理论和密度泛函理论分析结果接近.  
        关键词：[N,P]催化剂;无助催化剂;乙烯聚合;软硬酸碱理论;密度泛函理论   
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        发布时间：2021-01-26
      • 沈禾雨,冷雪菲,韩丽,杨琳燦,李超,张松波,雷岚,马红卫,李杨
        2020, 51(12): 1385-1393. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20107
        摘要：苯乙烯/丁二烯共聚物是一种有广泛应用基础的弹性体材料，对其结构的控制是调控材料性能的关键. 对于序列无法精准控制的共聚合体系，需要对其结构进行组成分布控制. 本文在伯胺DPE衍生物、苯乙烯和丁二烯的三元共聚合体系中，通过改变投料顺序，合成分子量相近、组成分布不同的伯胺功能化丁苯共聚物(ran-NFSBC和grad-NFSBC)，并对聚合动力学开展研究. 在ran-NFSBC中，苯乙烯对伯胺DPE衍生物的竞聚率为2.58，伯胺DPE衍生物的转化率为71.7%，且苯乙烯组成为无规分布趋势. 在grad-NFSBC中，伯胺DPE衍生物完全转化，并利用定时取样测定其组成分布，苯乙烯组成呈现梯度分布趋势. 最后，利用DSC测试初步揭示了组成分布对丁苯共聚物热性能的影响.  
        关键词：活性阴离子聚合;伯胺功能化;丁苯共聚物;组成分布   
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        发布时间：2021-01-26
      • 韩冲,孙并臻,宫瑞英,李朝旭
        2020, 51(12): 1394-1402. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20109
        摘要：聚烯烃材料引入长支化结构，能够提升材料熔体强度和异相成核作用，使聚合物具备更加优异的发泡性能，从而扩宽材料的应用领域. 本文利用甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)熔融改性聚丁烯(PB)，发现其链段缠结程度提升，发泡行为改善. 通过红外谱图的化学结构分析以及材料的力学性能分析，发现随着SMA添加量的增加，材料拉伸强度降低，冲击强度呈现先升高后降低的趋势. 示差扫描量热(DSC)的分析结果表明改性PB的结晶度下降. 采用间歇釜式法制备PB发泡珠粒，利用扫描电子显微镜(SEM)研究发泡珠粒泡孔结构，结果表明：SMA改性后，发泡珠粒平均泡孔尺寸、孔径分布、泡孔密度都得到改善，发泡温度窗口加宽且发泡稳定性提升. 当添加SMA达到3份时，珠粒平均泡孔直径为12.3 μm，泡孔密度可达38 × 107个/cm3，发泡倍率接近12倍，其中泡孔密度和发泡倍率分别是纯PB发泡珠粒的9.2倍和1.6倍. 本文的研究成果为PB作为发泡材料提供了一定的理论和实验参考依据 .  
        关键词：聚丁烯;长支化;发泡   
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        发布时间：2021-01-26
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