最新刊期
      2023 年 第 54 卷 3 期

        专论

      • 张玉成,陈滔,王朝
        2023, 54(3): 303-313. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22262
        摘要：离子偶极相互作用是一种超分子相互作用，作用基元为带相反电荷的偶极和离子. 离子偶极相互作用具有许多特性，如没有方向性和饱和性、自愈性以及动态性. 该作用可以同时赋予高分子材料优异的电学性能和力学性能，进而赋予了含有该作用的高分子材料在柔性电子、储能等领域巨大的应用潜力，同时吸引了科学家对该类材料的探索与开发. 本文主要总结了我们课题组在基于离子偶极相互作用的高分子材料方面的研究工作，从一系列不同的离子偶极基元出发，构筑具有不同力学以及电学性能的高分子材料，随后介绍了它们的应用. 例如人造肌肉、人造皮肤、离子电致发光、触摸板等，可用于可穿戴设备以及人机交互界面.  
        关键词：非共价键作用;超分子化学;离子偶极相互作用   
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        发布时间：2023-11-27
      • 石隽秋,陈帅,朱云卿,杜建忠
        2023, 54(3): 314-326. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22268
        摘要：高分子囊泡由于其独特的腔-膜-冠结构，在生物医用等领域具有重要应用前景. 本专论从自组装新机理/新方法和新的生物医学应用两方面总结和评述了近期生物医用高分子囊泡领域的研究进展. 前者包括构建高效包载生物大分子的囊泡的“酸诱导吸附”和“亲和强化吸引”原理、构建完全非对称冠囊泡的“胶束-囊泡转变法”、构建高级囊泡结构的“融合诱导粒子自组装”方法、可宏量制备囊泡的氨基酸环内酸酐开环聚合诱导自组装方法；后者主要介绍“以糖控糖”囊泡、治疗糖尿病溃疡囊泡、抗菌囊泡、抗癌囊泡、靶向治疗骨质疏松症囊泡和护肾血管造影囊泡. 最后，对高分子囊泡的未来发展方向进行了展望.  
        关键词：高分子囊泡;大分子自组装;生物医用材料;融合诱导自组装   
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        发布时间：2023-11-27

        研究论文

      • 游怀,严硕,宋学霖,卓春伟,刘顺杰,王献红
        2023, 54(3): 327-335. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22315
        摘要：基于低张力五元环张碳酸酯可控缓释环氧化物以及原位捕捉策略，开创了一种有机鎓盐PPNTFA(双(三苯基正膦基)三氟乙酸铵)催化的苯酐PA与环状碳酸酯(碳酸乙烯酯EC，碳酸丙烯酯PC)调节共聚反应，成功实现了苯酐聚酯多元醇的简便、高效、精准制备.在180 ℃下反应30 min，苯酐的转化率和聚合物产率均可达99%以上. 通过改变链转移剂的种类和用量可以对目标聚合物微结构、拓扑结构和分子量(Mn,SEC = 1300~17700 g/mol)等关键参数进行可控调节. 而且，改变环状碳酸酯种类可以按需调整聚酯多元醇的骨架结构.  
        关键词：苯酐聚酯多元醇;有机催化;环状碳酸酯;环氧化物缓释与原位捕捉;调节共聚反应   
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        发布时间：2023-11-27
      • 成佳峰,袁伟,丁雨樵,魏旭南,郁志勇,徐立进,董原辰
        2023, 54(3): 336-345. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22323
        摘要：为探究球型DNA纳米颗粒的尺寸对细胞摄取的影响，提出了一种新型构筑策略，制备了一系列尺寸精准可控的球型DNA纳米颗粒，并进一步揭示了球型DNA纳米颗粒的尺寸与MCF-7细胞内化效率的关系；此外，该策略还可以与框架诱导策略相结合，构筑尺寸可控的磷脂囊泡. 该结果为构建新型高效的DNA纳米颗粒载药系统提供了理论参考，为特定尺寸的药物载体设计和开发拓展了思路.  
        关键词：尺寸可控;球型DNA纳米颗粒;DNA自组装;框架诱导组装   
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        发布时间：2023-11-27
      • 鲍青青,孙海钰,陈卓,官军,朱美芳,陈龙,左伟伟
        2023, 54(3): 346-355. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22286
        摘要：为了解决废旧涤纶(PET)纺织品乙二醇醇解法循环利用中存在的醇解产物对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)纯化困难的问题，通过研究BHET晶体的独特的相变性质，发展了BHET纯化新技术. 实验结果表明，对结晶的、醇解反应产物BHET使用减压升华操作，在1.33 kPa，130 ℃的条件下，可获得纯度达99.7%，收率达86.4%，白度(L*值)达99.8的纯化BHET. 回收所得的BHET可再缩聚制备再生PET. 该再生PET在相同条件下与由石油基BHET缩聚所制得的PET具有类似的性质，包括白度、分子量及分子量分布等. 本文还验证了该种醇解法回收废旧涤纶纺织品的技术的普适性：考察各种含有不同成分及颜色的涤纶纺织品样品的醇解行为及产物分离纯化效果. 所研究的BHET纯化方法步骤短、产物纯度高、不额外使用有毒化学试剂，并有效地克服了粉末状BHET在加热纯化时容易发生缩聚的关键难题，为高品质回收废旧涤纶纺织品提供了一种新的路径.  
        关键词：废旧涤纶纺织品回收;对苯二甲酸二乙二醇酯纯化;废旧涤纶脱色;乙二醇醇解法   
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        发布时间：2023-11-27
      • 汤家栋,李茂盛,陶友华
        2023, 54(3): 356-364. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22271
        摘要：从生物质原料3,4-二氢吡喃出发，合成了可再生环状缩醛酯单体(H-AE)，从结构上看，该单体在γ-丁内酯中引入了缩醛单元，在开环聚合过程中，通过释放甲醛分子有希望在温和条件下得到聚(γ-丁内酯). 选用合适的Lewis酸碱对催化剂，基本抑制了聚合过程中的链回咬副反应，实现了单体的可控聚合. 详细研究了催化剂的酸/碱性强度及其位阻大小对于合成的聚合物的组成和比例的影响，通过设计和优化催化剂的结构，实现了聚合物中聚丁内酯单元和聚缩醛酯单元比例的调控. 对所得聚合物进行了1H-NMR、13C-NMR及扩散排序核磁共振(DOSY)表征，结合聚合过程的核磁与SEC监测，证实所得聚合物为丁内酯与缩醛酯的无规共聚物. 根据实验数据和表征结果，推测聚合遵循Lewis酸碱对调控的阴离子开环聚合机理，酸碱催化剂共同稳定活性链末端，实现了亲核进攻和甲醛的脱除.  
        关键词：开环聚合;Lewis酸碱对;环状缩醛酯;聚(γ-丁内酯)   
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        发布时间：2023-11-27
      • 梁子毅,黄鸿键,倪鹏,徐仁凤,王正朝,刘海清
        2023, 54(3): 365-380. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22254
        摘要：报道了一种力学性能优良，湿态生物组织黏附能高的黏附水凝胶. 该凝胶由丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯和3-三烯十五烷基-1,2-邻苯二酚共聚，与壳聚糖复合、并由甲壳素纳米晶须增强而成. 该凝胶网络含有可逆和不可逆交联作用. 其中可逆物理作用包括阴阳离子聚电解质静电吸引、烷基链疏水缔合、苯环π-π堆积、阳离子-π、氢键和拓扑纠缠. 由这些物理键形成的次级网络的可逆形成/破坏为水凝胶形变提供了能量耗散，从而提升了其断裂韧性. 另一方面，水凝胶的快速吸水能力破坏了湿润基体表面的水合层，使凝胶表面基团能与组织表面形成物理键和化学键的界面相互作用，从而共同促进水凝胶与湿态组织的强韧黏附. 水凝胶的断裂强度可达276.4 kPa，对湿润猪皮的界面黏附韧性可达831 J/m2，在水下对猪皮的界面黏附韧性约达236 J/m2，猪皮和猪肝伤口闭合强度分别可达26.2和16.5 kPa. 该黏附凝胶适合作为免缝合的伤口闭合黏胶材料.  
        关键词：贻贝黏附蛋白;水凝胶;湿态黏附;黏附韧性   
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        发布时间：2023-11-27
      • 李文雄,汪秀丽,赵海波,王玉忠
        2023, 54(3): 381-389. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22287
        摘要：有机硅泡沫(SiF)在高温热流或火焰中发生分解，留下疏松脆弱易坍塌的残余物，完全丧失原有的密封、隔热、绝缘等优异特性，借助新兴的高温陶瓷化技术可较好地解决这一问题. 首先将蒙脱土、低熔点玻璃粉、镁铁层状双氢氧化物(LDH)在SiF发泡前与基胶预混均匀，然后正常交联产气发泡制得高温可陶瓷化SiF复合材料. 通过对不同温度煅烧后的SiF陶瓷体进行压缩强度、微观形貌以及晶体结构等表征，从而推断可陶瓷化SiF在高温环境中的陶瓷化演变过程. 其中，LDH作为一种高温陶瓷化协效剂，不仅可以减少SiF残余物中的缺陷，而且可以加快复合材料的陶瓷化转变进程，进一步提升陶瓷体的力学强度，使得1000 ℃煅烧后SiF的压缩强度与煅烧前相比提高约25倍，达到517 kPa. 由于陶瓷化体系的构建，最终实现了SiF在高温环境中向致密连续且强硬的陶瓷体转变，为SiF的高温防火提供了一种切实可行的途径.  
        关键词：层状双氢氧化物;高温陶瓷化协效剂;有机硅泡沫;陶瓷化演变;耐高温   
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        发布时间：2023-11-27
      • 李琬华,郝振源,刘昊北,吴友平
        2023, 54(3): 390-397. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22290
        摘要：热塑性聚氨酯(TPU)作为鞋底等材料最突出的问题是止滑性能不足，在湿环境和结冰环境下易打滑. 纳米填料引起材料表面微观形貌、材料变形能力的变化对抗湿滑有重要影响. 本研究将高乙烯基溶聚丁苯橡胶(HVSSBR)与TPU共混，探究了纳米二氧化硅(SiO2)填充的TPU/HVSSBR(70/30)复合材料中填料的选择性分散，并且采用LAT-100试验机测试了恒定面压下不同SiO2用量填充的TPU/HVSSBR复合材料在干、湿摩擦表面以及不同冰面温度(-20，-10和-5 ℃)下的摩擦性能. 结果表明，SiO2在TPU/HVSSBR共物中易分散于HVSSBR橡胶相中，造成了材料表面粗糙度和变形能力的差异，使得干摩擦系数下降13.9%，湿摩擦系数提升8.7%；3种冰面温度(-20，-10和-5 ℃)下摩擦系数最大提升幅度分别为16.9%，17.5%，21.2%. SiO2的加入能提高材料在湿表面和冰表面上的摩擦系数，进一步改善了TPU止滑性能.  
        关键词：热塑性聚氨酯;高乙烯基丁苯橡胶;纳米二氧化硅;干、湿摩擦;冰面摩擦   
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        发布时间：2023-11-27
      • 程伟,王佰海,王雯霏,王兵,赵秀英,高洋洋
        2023, 54(3): 398-408. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22257
        摘要：采用粗粒度分子动力学模拟方法研究了温度与压力对聚氨酯弹性体黏弹性的影响. 结果显示，随着温度的上升，聚氨酯储能模量、损耗模量逐渐下降，而损耗因子逐渐上升. 而压力对聚氨酯黏弹性的影响与温度正好相反，且损耗因子与压力几乎无关. 随后采用相互作用能，相有序度参数和尺寸，约化相互作用能以及热交换能来揭示聚氨酯黏弹性的微观机理. 在剪切过程中，相结构主要发生了变形，进而产生了更多的界面. 同时随着温度上升或者压力下降，硬相和软相珠子间滑移变得容易，进而导致耗散能量逐渐下降.  
        关键词：聚氨酯;温度;压力;黏弹性;分子动力学模拟   
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        发布时间：2023-11-27
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