最新刊期
      2023 年 第 54 卷 8 期

        快报

      • 姚远,张晓红,茹越,乔金樑
        2023, 54(8): 1131-1138. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23044
        摘要：介绍了一种聚合物基吸湿材料制备新方法，使用含有LiCl的聚合物水溶液制备了不溶于水且含有LiCl的聚合物气凝胶. 该气凝胶在25 ℃和80%相对湿度的条件下，24 h的吸水量高达3.97 g/g，不仅远远高于传统无机吸湿材料，且高于所见文献报道的所有聚合物基吸湿材料的数据. 制备这种新型吸湿材料的聚合物是苯乙烯-马来酸酐交替共聚物，其具有聚集诱导发光性能，因此可以通过发光强度监测新材料的吸湿量.  
        关键词：吸湿;聚合物气凝胶;聚集诱导发光;吸湿量监测   
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        发布时间：2023-09-25
      • 刘菁华,李景庆,刘宾元,蒋世春
        2023, 54(8): 1139-1143. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23052
        摘要：通过广角X射线衍射和示差扫描量热技术测定了低等规度聚丁烯-1 (PB-1)在不同温度熔融并非等温结晶后形成的结晶结构. 首次观测到在常压条件下均聚聚丁烯-1熔体结晶形成晶型Ⅲ，并且发现非等温结晶过程中晶型Ⅲ的相对含量随熔融温度的升高而增加，实验结果将有助于理解PB-1的结晶和晶型转变行为.  
        关键词：聚丁烯-1;熔体结晶;晶型III   
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        发布时间：2023-09-25

        研究论文

      • 张田伟,梁嘉欣,岳双双,王拴紧,韩东梅,黄盛,孟跃中,肖敏
        2023, 54(8): 1144-1154. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22415
        摘要：采用转矩流变仪对半芳香聚酯聚碳酸丙烯酯共聚物(poly(propylene carbonate-co-phthalate, PPC-P)和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(poly(butylene adipate-co-terephthalate, PBAT)进行熔融共混，制备了不同比例的PPC-P/PBAT共混物. 研究了不同共混温度和PBAT含量对共混物的力学性能、流变特性、热性能、微观形貌和阻隔性能的影响. 结果表明，PPC-P/PBAT共混物的性能受共混温度和共混物组分的影响. 在PPC-P和PBAT熔体黏度相当的温度下进行共混时得到的共混物性能最佳，扫描电子显微镜(SEM)图像显示在该温度下制备的共混物中2种聚合物能均匀分散且相容性较好；PBAT的加入能够大幅提升材料的热稳定性、断裂伸长率等性能，但同时也会降低材料对水、氧的阻隔性能. 综合考虑，PBAT含量为30%~50%的PPC-P/PBAT共混材料是性能优异的食品/药品包装材料，具有优异的拉伸和阻隔性能.  
        关键词：二氧化碳;生物可降解塑料;聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯;阻隔性能;包装材料   
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        发布时间：2023-09-25
      • 谭魏葳,雷苏苏,龙涛,徐志朗,李德富,穆畅道,葛黎明
        2023, 54(8): 1155-1165. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23024
        摘要：葡萄糖响应性自愈合水凝胶能够自发修复结构损伤，并针对高血糖环境快速释放药物，是治疗糖尿病慢性创面的重要策略. 利用自然界储量丰富的天然高分子多糖海藻酸钠、壳聚糖为基材，首先通过高碘酸钠氧化法制备双醛海藻酸钠；对双醛海藻酸钠接枝3-氨基苯硼酸得到苯硼酸-双醛海藻酸钠；苯硼酸-双醛海藻酸钠能够与羧甲基壳聚糖、没食子酸通过动态亚胺键和硼酸酯键形成具有葡萄糖响应性的可注射自愈合水凝胶. 其中，没食子酸既作为交联剂又是治疗糖尿病慢性创面的活性药物. 所制备的多糖基水凝胶呈现出三维多孔结构，具有良好的可注射性、自愈合性、吸水性和机械性能. 有意义的是，水凝胶能够快速响应葡萄糖刺激以快速释放没食子酸. 此外，由于双交联作用形成的水凝胶网络的缓慢崩解，该水凝胶能够持续释放没食子酸. 因此，具有葡萄糖响应以快速-持续释放活性药物的水凝胶在药物递送和糖尿病创面治疗中具有潜在的应用价值.  
        关键词：水凝胶;双醛海藻酸钠;壳聚糖;葡萄糖响应;药物控释   
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        发布时间：2023-09-25
      • 林浩浩,陈海明,茅东升,李赫
        2023, 54(8): 1166-1175. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23005
        摘要：界面结合和本体强度是影响压敏胶黏结强度的两大因素，往往需要同时满足较低模量促进表面润湿和较高本体强度来阻碍裂纹扩展. 然而，材料的模量和本体强度往往正相关，这为设计高性能压敏胶带来了挑战. 本文工作通过在聚电解质中引入固相离子盐(LiTFSI)，不仅有效降低了压敏胶的模量(7.56 MPa)，增强界面结合，而且保持了较高的强度(884 kPa)，使得该压敏胶对金属铝的黏结强度可达1.09 MPa，对高分子有机聚合物(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)的黏结强度高达1.17 MPa. 更进一步，基于离子性基团和游离离子的迁移或取向，赋予该压敏胶显著的电场增强效应，对金属铝的黏结增强效率可达89%. 当施加反向电压后，离子性基团的解取向和游离离子的反向运动，使黏结强度得以回落，体现了电场对黏结强度良好的调控作用. 最后，作为导电黏合剂，该压敏胶在摩擦纳米发电机等领域的应用得到了证明.  
        关键词：离子凝胶;压敏胶;电场增强;黏结强度   
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        发布时间：2023-09-25
      • 朱寒,程竹杰,刘天保,刘胜利,王国田,吴一弦
        2023, 54(8): 1176-1185. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22441
        摘要：采用羧酸钕催化剂体系催化丁二烯可控/活性配位聚合，制备了顺-1,4结构含量>98.0%的Nd-BR；采用膦酸酯钕催化剂体系催化丁二烯配位聚合制备了顺-1,4结构含量为94.9%的Nd-BR，并选择数均分子量(Mn)及分子量分布指数(Mw/Mn)接近但顺式结构含量不同的国外商业化产品进行对比，研究顺-1,4微观结构含量对其生胶及混炼胶加工性能、硫化胶物理机械性能及动态力学性能的影响. 结果表明：当稀土高顺式聚丁二烯顺-1,4结构含量由94.9%逐渐升高至98.8%时，生胶强度逐渐提升，应力松弛速率逐渐加快，改善了生胶及混炼胶加工性能，与炭黑混炼效果更优，在提高炭黑结合胶含量的同时降低了Payne效应. 少量顺式结构含量的提升可增强应变诱导结晶能力，从而可明显提升硫化胶拉伸强度和撕裂强度、耐磨性、耐刺扎性及耐屈挠裂口增长；降低轮胎滚动阻力的同时提高轮胎抗湿滑性，可以更好地平衡耐磨性、抗湿滑性及滚动阻力之间的矛盾，满足绿色轮胎“魔三角”的需求. 顺式含量~98.5%的独特结构和合适的分子量分布(~2.8)，赋予其优异的生胶加工性能、硫化胶物理机械性能及动态力学性能，适合于作为绿色轮胎橡胶原材料使用.  
        关键词：丁二烯;稀土顺丁橡胶;顺式结构;动态力学性能   
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        发布时间：2023-09-25
      • 乔泽爽,邹发生,宋文波,白红伟,傅强
        2023, 54(8): 1186-1195. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22450
        摘要：针对等规聚丙烯(iPP)在熔融加工成型过程中会因结晶而引起收缩率大、制品尺寸精度差这一关键问题，提出基于结晶调控来有效降低成型收缩率的解决思路. 利用β成核剂(β-NA)来调控iPP的结晶结构与形貌，采用示差扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、偏光显微镜(POM)和扫描电子显微镜(SEM)等方法系统分析了β结晶对iPP注塑制品的体积收缩率和线收缩率的影响规律. 结果表明，纯iPP在结晶过程中主要形成α晶体，但少量β-NA (0.05 wt%~0.5 wt%)的加入可诱导iPP结晶形成大量密度较低的β晶体，且随β-NA含量的增加，β晶体的形貌由球晶转变为独特的捆束状晶体. 相较于普通α晶体，较低密度β晶体的形成可有效降低iPP制品沿各个方向上的收缩率. 特别地，当β晶体的含量由3.6%增加到81.7%时，制品的线收缩率可从1.7%减小到1.2%，体收缩率则从12.2%减小到10.6%，这与理论预测的结果基本一致. 进一步分析发现，β-NA可在iPP熔体中自组装形成容易沿流动方向取向的纤维状晶体，进而诱导iPP分子链取向结晶，因此制品线收缩率呈各向异性. 同时，收缩率主要取决于制品中β晶体的含量，而与结晶形貌没有明显关系. 研究结果可望为低收缩iPP新材料的开发提供依据.  
        关键词：聚丙烯;结晶;低收缩   
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        发布时间：2023-09-25
      • 章吉,乐天俊,巢济岩,付翔宇,任伟民
        2023, 54(8): 1196-1204. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22452
        摘要：系统地研究了不同结构聚二硫化物的光降解行为，并探索了溶剂、聚二硫化物的分子量、浓度以及光照波长对其降解行为的影响. 研究结果显示，不同起始分子量的聚二硫化物以不同的速率降解，最终形成相同分子量的线形或者环状聚二硫化物；起始浓度越高，到达光降解平衡时聚二硫化物的分子量越高；辐射波长越短，降解速率越小，到达平衡所需的时间越长. 结合降解产物的核磁共振氢谱以及质谱的分析结果，提出了聚二硫化物光降解机理：在紫外-近紫外光照射下，聚二硫化物断裂生成自由基碎片，不同自由基碎片通过分子间或者分子内的重组，形成低分子量的线形或者环状聚二硫化物.  
        关键词：聚二硫化物;二硫复分解;紫外-近紫外光;光降解   
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        发布时间：2023-09-25
      • 周志,王梦彤,叶飞,刘美娜
        2023, 54(8): 1205-1218. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23041
        摘要：通过梯度有机合成反应、联用“点击”化学反应 (铜催化叠氮-炔环加成反应(CuAAC反应)和巯基-烯光化学反应(Thiol-ene反应))，采用“聚合后改性”策略对可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT聚合) 制备的聚五氟苯基丙烯酸酯(pPFPA)进行聚合后改性，合成得到一系列侧链结构明确的树枝化甘露糖含糖聚合物，实现侧链链接基团的刚性、柔性可调节. 系统研究侧链含有不同链接基团(刚性三唑环由CuAAC反应实现、柔性硫醚键由Thiol-ene反应实现)的树枝化含糖聚合物对刀豆蛋白A (Con A)的识别能力影响. 等温滴定量热法(ITC)测试表明，与刚性三唑环相比，树枝化含糖聚合物侧链中含有柔性链接基团比例越高，含糖聚合物与Con A的结合能力越强. 这可能是因为：一方面柔性链接基团可以在聚合物链上提供更多的空间来结合Con A；另一方面柔性链接基团在含糖聚合物对凝集素Con A识别中具有协同效应导致.  
        关键词：树枝化含糖聚合物;铜催化叠氮-炔环加成反应;巯基-烯光化学反应;凝集素刀豆蛋白A识别   
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        发布时间：2023-09-25
      • 冯鑫,王玉辉,赵宇霄,于晓亮,张培斌,崔晶,郭敏杰
        2023, 54(8): 1219-1228. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2022.22408
        摘要：以2,2'-双(三氟甲氧基)联苯-4,4'-二胺(TFMOB)/2,2'-双(三氟甲基)联苯-4,4'-二胺(TFMB)为二胺单体，分别与六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)和4,4'-(4, 4'-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐) (BPADA)2种二酐单体聚合，制备了含三氟甲氧基(―‍OCF3)的新型无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜. 实验结果表明：―‍OCF3的引入明显提高了CPI薄膜的综合性能，TFMOB与TFMB的摩尔比为3:7时，在400~760 nm可见光波长范围内，透光率大于85%；5%质量损失对应的热分解温度(N2氛围)在530 ℃以上；10 GHz频率下的介电常数为2.647，介电损耗为0.00525；拉伸强度达(111.2±1.1) MPa，断裂伸长率为(67.0±5.0)%，吸湿率最低可达0.29%. 证明含―‍OCF3基团的TFMOB单体为高综合性能CPI薄膜的制备提供了可能，在柔性光学材料方面具有良好的应用前景.  
        关键词：聚酰亚胺;无色透明薄膜;高综合性能;2;2'-双(三氟甲氧基)联苯-4;4'-二胺   
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        发布时间：2023-09-25
      • 岳靖宇,郇恒建,苏传祥,高子凤,赵剑英,高连勋
        2023, 54(8): 1229-1240. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23017
        摘要：聚酰亚胺薄膜容易呈现特征性黄色，主要原因是其高密度芳香环导致的电子转移络合物(CTC)效应，本文研究发现聚酰胺酸亚胺化过程中所生成的含氮氧化物、偶氮生色团及蒽醌有色结构也对聚酰亚胺薄膜的光学性质有重要影响. 将4,4-二氨基二苯醚(ODA)与3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)进行缩聚反应制备聚酰胺酸后，加入二酐单体封端聚酰胺酸树脂(PAA)的末端氨基，以防止其端氨基氧化或偶联为―N＝O和―N＝N―生色团；而后再加入乙二醇封端聚酰胺酸树脂的末端酐基，以防止末端酐基与PAA二胺单体链段生成有色蒽醌结构，并通过热亚胺化法制得聚酰亚胺薄膜. 实验结果表明，封端的与未封端的聚酰亚胺薄膜相比，其紫外截止波长(λcut)左移，颜色变浅，在450 nm处的紫外透过率由17.0%提高到39.0%，最高透过率Tmax从94.5%提高到99.5%，并使封端聚酰亚胺薄膜机械性能和耐热性相应增强，所以两步封端法可有效提高聚酰亚胺薄膜的光学性能.  
        关键词：无色透明聚酰亚胺;电子转移络合物;两步封端;热亚胺化   
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        发布时间：2023-09-25
      • 郭文君,刘璐,刘付永,余雯雯,贾兰,何宏伟,朱凤博,郑强
        2023, 54(8): 1241-1252. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23010
        摘要：研究了不同微孔结构，粒径相当的二氧化硅气凝胶(AS)、气相法白炭黑(FS)和球形二氧化硅(SS)填充补强三元乙丙橡胶(EPDM)硫化胶的力学性能和Mullins效应. 研究发现，具有3倍多于FS比表面积和孔隙体积的AS补强EPDM效果更好，补强后硫化胶拉伸强度比纯EPDM提高928%，比FS/EPDM高4.3%；AS补强后硫化胶的撕裂强度比纯EPDM提高411%，比FS/EPDM提高65.5%. SS对硫化胶力学性能基本没有提高. AS和FS在补强EPDM方面表现出了类似的机理，两者在EPDM中聚集形成了分形维数相近(1.75~1.80)、具有自相似结构的团簇，通过范德华吸附作用吸附在团簇孔隙和表面的结合橡胶将团簇与EPDM分子链段连接共同构筑起三维物理交联网络，起到高效补强效果；结合胶的含量强烈依赖于填料的比表面积和孔隙体积，并决定了三维物理交联网络的强弱，因此AS在补强EPDM方面表现出了更为出色的效果.  
        关键词：二氧化硅粉体;粒子微孔结构;橡胶补强;力学性能;Mullins效应   
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        发布时间：2023-09-25
      • 程仕泓,刘欢,蔡嘉俊,李松杨,赵富春,廖双泉
        2023, 54(8): 1253-1261. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23026
        摘要：为了解决天然橡胶(natural rubber, NR)中不饱和双键结构所造成的耐老化性能差的问题，基于引入具有优异稳定性的含氟丙烯酸酯组分的策略，在温和条件下，以天然胶乳(NRL)为原料，以甲基丙烯酸十二氟庚酯为单体，在乳液聚合反应体系中制备了氟修饰天然胶乳(FNRL). 结果表明，FNRL具有良好的基本质量指标和稳定性. FNR硫化乳胶膜(FNR-V)具有良好的耐紫外线、耐臭氧性能. 经加速紫外老化试验后，FNR-V乳胶膜的裂纹宽度仅为NR硫化乳胶膜(NR-V)的1/3. 在臭氧老化试验后，FNR-V乳胶膜的表面开裂评价达到1a级，而NR-V乳胶膜的为4c级. 本文在温和条件下成功制备了氟修饰天然胶乳，其硫化乳胶膜相较于纯NR具有显著提高的耐紫外、耐臭氧性，展示出了在更严苛的紫外、臭氧环境条件下的良好应用前景.  
        关键词：氟修饰天然胶乳;稳定性;耐紫外;耐臭氧   
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        发布时间：2023-09-25
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