最新刊期
      2023 年 第 36 卷 12 期

        特约专论

      • 李晓艳,陈鑫,侯鹏飞,魏颖,解令海,黄维
        2023, 36(12): 1591-1597. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.001
        摘要：螺芴氧杂蒽(SFX)是有机/高分子半导体材料的明星单元,在构筑发光、电荷传输与俘获材料领域应用广泛。早期SFX母体仅能通过邻卤二芳基法多步合成,2006年,黄维、解令海(黄-解)偶然发现了SFX的一锅法合成工艺,有效解决了非平面有机半导体构筑单元合成步骤复杂的问题,并进一步拓展制备了氮杂芴和含氮的螺环结构,最终形成了螺芴杂蒽类的“黄-解方法”。该方法有着步骤简单、产率高与成本低的优点,被MIT材料合成化学家高度评价和日本科学家以人名称谓,被多个领域的同行普遍采用,工业界凭借黄-解方法的高效性成功实现了SFX的量产。目前,SFX已经替代螺二芴(SBF)被学术界、工业界广泛应用,特别是韩国LG 公司将其应用于有机发光二极管(OLED)显示技术。  
        关键词：有机半导体;螺芴氧杂蒽(SFX);黄-解方法;OLED发光材料   
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        发布时间：2023-11-23

        综述

      • 乔红斌,陈文勇,张大伟,田雪梅,金玲
        2023, 36(12): 1598-1609. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.002
        摘要：固体润滑可有效降低摩擦系数和磨损率,大大延长基材使用寿命,已成为工业领域应用于低速、重载和高低温等工况下机械运动件摩擦副的关键技术之一。高分子固体润滑替代或者配合流体润滑,利用高分子粉末、薄膜或复合材料避免金属间的直接接触,形成低摩擦润滑介质实现减摩耐磨。本文概述了粘结固体润滑涂层(BSLCs)、固体润滑块(SSLs)、固体润滑膏(SLPs)以及自润滑复合材料(SLCs)四类高分子固体润滑材料(PSLMs)的研究进展,着重论述以水性环氧(WEP)、水性聚氨酯(WPU)、水性聚酰胺酰亚胺(WPAI)为粘结剂的水性粘结固体润滑涂层研究现状。最后,结合当前研发现状以及固体润滑技术在工业应用中的短板,展望了高分子固体润滑材料未来发展趋势。  
        关键词：固体润滑;高分子;涂层;减摩;耐磨;自润滑   
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        发布时间：2023-11-23
      • 刘元标,郭恺,焦恩祥,许山山,杨见辉,李文巨,刘国华,赵亮,张海军
        2023, 36(12): 1610-1633. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.003
        摘要：传统聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)骨水泥在人工关节置换术、经皮穿刺椎体成形术、球囊扩张椎体后凸成形术等骨修复技术中得到广泛应用。不过,PMMA 骨水泥具有反应产热高、单体毒性大、骨传导和骨诱导能力差、生物活性弱、弹性模量过高等缺点,这些弊端一定程度上限制了PMMA 的临床应用前景。因此,对 PMMA 骨水泥进行改性,改善 PMMA 的力学性能,增强其生物活性以及与骨组织的骨性键接,已成为目前骨组织修复领域的研究焦点。本文将针对PMMA 骨水泥的改性研究进展进行综述,介绍改善PMMA骨水泥生物性能和机械性能的有效方法,并对未来PMMA骨水泥的研究方向展开讨论。  
        关键词：骨水泥;生物活性;弹性模量;骨传导;骨诱导   
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        发布时间：2023-11-23
      • 王远铭,史鑫然,张信,孙国华,马劲松,侯连龙
        2023, 36(12): 1634-1645. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.004
        摘要：锂离子电池作为便携式电子产品、新能源汽车、蓄电设备等产品电源备受关注。锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。隔膜虽然不直接参与锂离子电池中的电化学反应,但是隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,其性质在很大程度上影响锂离子电池的性能。目前聚烯烃仍是使用最为广泛和商业化最为成功的锂离子电池隔膜材料,但因其不良的电解液浸润性和热稳定性,降低了锂离子电池的电性能和安全性,因此改性成为改善聚烯烃隔膜材料性能和推广应用的重要途径。本文从聚烯烃材料多层膜结构改性、表面涂覆改性和层层自组装改性三方面总结了近五年聚烯烃隔膜改性研究的最新进展。最后,提出增强聚烯烃隔膜的热稳定性和电化学性能仍是未来研究重点,并对新型隔膜材料进行展望。  
        关键词：聚烯烃;锂离子电池;电池隔膜   
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        发布时间：2023-11-23
      • 魏子健,谢兆新,胡煦煦,战艳虎
        2023, 36(12): 1646-1659. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.005
        摘要：飞速发展的电子信息技术使我们生活变得更加便利,也造成了日益严重的电磁辐射污染。为了彻底消除电磁辐射污染,低反射、高吸收的电磁屏蔽材料越来越受到科研人员的青睐。基于此,本综述从电磁屏蔽机理出发,分析了掺杂磁性填料的聚合物基电磁屏蔽材料的设计理念,总结了磁性金属/聚合物屏蔽材料、磁性填料/金属/聚合物屏蔽材料、磁性填料/MXene/聚合物屏蔽材料、磁性填料/碳/聚合物屏蔽材料、磁性材料/导电聚合物屏蔽材料的制备方法,详细地讨论了材料结构与屏蔽效能和反射损耗之间的内在联系,并对该类材料面临的关键挑战、潜在应用和发展前景进行展望。  
        关键词：聚合物;电磁屏蔽;磁性填料;低反射   
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        发布时间：2023-11-23

        研究论文

      • 张春阳,孙涵阳,屈甜甜,郭方
        2023, 36(12): 1660-1668. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.006
        摘要：考察烷基磷酸铝催化剂i-Bu3Al/H3PO4/DBU 催化环氧乙烷(EO)、甘醇甲基缩水甘油醚(nGE)与烯丙基缩水甘油醚(AGE)二元及三元共聚合的催化性能,通过核磁共振波谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和示差扫描量热仪(DSC)对共聚物微观结构和热性能进行表征分析。结果表明25 ℃甲苯溶剂中,i-Bu3Al/H3PO4/DBU催化剂可以高效催化不同比例的EO、nGE和AGE共聚合,以100%收率获得组成精确可控的高分子量EO-nGE二元及EO-AGE-nGE三元无规共聚物;nGE的醚链长度对聚合性能无影响,二甘醇甲基缩水甘油醚(2GE)和四甘醇甲基缩水甘油醚(4GE)均可实现可控引入聚环氧乙烷制备醚链改性聚环氧乙烷。EO-AGE-nGE三元共聚物以1,2-乙二硫醇为交联剂制备了交联聚合物。测试醚链改性聚环氧乙烷的性能,发现醚链长度、含量及交联对聚合物电导率和力学性能有很大影响。4GE为共聚单体的聚环氧乙烷电导率高于2GE。随着醚链含量增大,聚合物电导率上升,力学性能下降。合适的交联程度不仅能提高聚环氧乙烷的力学性能,还可以进一步提升其电导率。4GE含量为39 mol%,AGE含量为2 mol%时,EO-4GE-AGE交联聚合物电解质的拉伸强度可达1.41 MPa,30 ℃电导率可达9×10-5 S·cm-1。  
        关键词：聚环氧乙烷;固体聚合物电解质;锂电池   
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        发布时间：2023-11-23
      • 颜伯翰,陶洋,黄泽明,王芬华
        2023, 36(12): 1669-1678. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.007
        摘要：本文设计合成了新型的1,3-双取代吲哚基配体,并得到了一系列新型相应稀土金属配合物。该配合物经过了X-单晶衍射、核磁、红外和元素分析表征。配合物的结构表明,配体与配合物以NCN 三齿形式配位,加上两个烃基辅助配体,形成单核五配位构型。该类型配合物在助催化剂(AlMe3和[Ph3C][B(C6F5)4])作用下,能高效,高选择性催化异戊二烯聚合反应得到1,4-顺式产物。  
        关键词：稀土金属配合物;1,3-双取代吲哚;异戊二烯;聚合   
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        发布时间：2023-11-23
      • 杜斌,陈商涛,李荣波
        2023, 36(12): 1679-1690. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.008
        摘要：聚烯烃树脂具有复杂的化学组成和链结构,液相分级技术是有效识别其精细结构的常用表征手段。相对使用较为广泛的结晶分级技术,高温-温度梯度相互作用色谱技术(HT-TGIC),作为一种最新的分级方法,具有可分析无定形聚烯烃样品的优势,大大拓宽了分级技术在聚烯烃树脂中的应用范围。本文列举了温度梯度相互作用色谱(TGIC)在聚烯烃表征中的典型案列,特别是针对结晶分级技术局限的低结晶度/无定形聚烯烃树脂。基于TGIC与凝胶渗透色谱(GPC)技术的联用分析,揭示了聚烯烃材料链结构的二维信息,为性能优异的新型聚烯烃材料研发与设计提供支撑和指导。  
        关键词：聚烯烃;化学组成分布;温度梯度相互作用色谱;分级;吸附   
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        发布时间：2023-11-23
      • 丁晓艳,李晓佩,张勇杰,胡雁鸣
        2023, 36(12): 1691-1698. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.009
        摘要：截至目前,工业化生产乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)主要通过乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的醇解反应。然而,EVOH 生产过程中伴随大量废水的产生,不可避免地会引起环境问题。本文合成了一系列的碱性深共晶溶剂,并将其用于催化醇解EVA。系统研究了深共晶溶剂结构与催化性能的关系,以及醇解反应参数、EVA结构组成和氮气流辅助对醇解效率的影响。研究表明,碱性越强的深共晶溶剂,EVA 的醇解效率越高。其中,1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯/苯甲醇(DBU-BA)表现出了优异的催化活性,在极低的催化剂用量下,即可得到醇解度接近100%的EVOH 产物。此外,DBU-BA可以重复使用至少5次,催化活性没有明显降低,表现出优异的可重复使用性。基于核磁共振氢谱(1H-NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析,本文揭示了深共晶溶剂在EVA醇解体系中可能的催化机理。  
        关键词：乙烯-乙烯醇共聚物;深共晶溶剂;醇解;催化;可重复使用性   
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        发布时间：2023-11-23
      • 陈星任,陈领河,黄富海,黄杰,宋亚楠,王婷,刘祖广
        2023, 36(12): 1699-1705. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.010
        摘要：以过硫酸铵引发丙烯酸羟乙酯和马来酸酐水溶液聚合,合成了不同摩尔比的共聚物。采用毛细管膨胀计测定了共聚合反应的转化率,通过酸碱滴定测定了共聚物的组成,并采用YBR法得到丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的竞聚率分别为r1=2.3188和r2=0.0272,表明要得到组成均匀的共聚物,需要将丙烯酸羟乙酯缓慢滴加到马来酸酐中。此外,通过电位滴定法测定了丙烯酸羟乙酯与马来酸酐的投料摩尔比为7∶3时,聚合物的pKa1和pKa2值分别为4.33和7.59。  
        关键词：马来酸酐;丙烯酸羟乙酯;共聚合;竞聚率;pKa   
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        发布时间：2023-11-23
      • 刘蓓,崔淑珍,桑武堂,王向兵,彭辉,马国富
        2023, 36(12): 1706-1715. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.011
        摘要：以芦荟 (Aloe)、丙烯酸 (AA)为主要原料采用接枝共聚法合成了环境友好型高吸水树脂 (P(AA-g-Aloe))。通过红外光谱 (FTIR)、扫描电子显微镜 (SEM)等对高吸水树脂结构、形貌等进行了分析。探究了不同合成条件对高吸水树脂吸水(盐)性 (蒸馏水1194.2 g/g,自来水339.8 g/g,0.9 wt% NaCl 103.3 g/g)的影响。同时在pH=7时溶胀性最好,反复溶胀5次溶胀率仍达70.8%,在80 ℃时经过12 h后,其保水率达31.67%。该高吸水树脂能够应用于干旱沙漠地区保水固沙、农林园艺、农业种植保水等方面。  
        关键词：高吸水树脂;芦荟;吸水性;生物质;环境友好   
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        发布时间：2023-11-23
      • 唐大航,肖中鹏,姜苏俊,黄险波
        2023, 36(12): 1716-1724. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.012
        摘要：本文探讨了单体组成为对羟基苯甲酸(HBA)∶6-羟基-2-萘甲酸(HNA)=73∶27(摩尔比)的热致液晶聚合物树脂的流变及结晶行为。首先探讨了热致液晶聚合物(TLCP)的线性流变及非线性流变行为对频率、剪切速率、温度与时间等参数的响应,指出TLCP分子的刚性特性是使TLCP在低频区表现为“类固体”行为及Cox-Merz 规律失效的主要原因。基于TLCP的流变行为,研究TLCP的等温及非等温固化结晶行为,结果表明TLCP的流变行为对温度的响应依赖于施加振动频率的大小,冷却速率从10 ℃/min降低至1.5 ℃/min,TLCP结晶速率明显降低。Avrami方程分析结果表明TLCP等温结晶行为是受成核控制,成核方式为均相成核,晶体增长为三维增长,不受结晶温度的影响。分子量的增长降低TLCP的结晶能力,但未改变结晶方式。该研究表明监控TLCP流变性能可用于研究其结晶固化机理。  
        关键词：热致液晶聚合物;流变行为;非等温结晶;等温结晶   
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        发布时间：2023-11-23
      • 郭永梅,邱宇
        2023, 36(12): 1725-1733. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.013
        摘要：利用层层组装技术,将聚丙烯酸(PAA)与氧化石墨烯-壳聚糖(GO-CS)复合物沉积到聚丙烯(PP)微孔膜表面制备聚丙烯酸/氧化石墨烯-壳聚糖(PAA/GO-CS)n复合膜,并考察其对亚甲基蓝和刚果红吸附分离效果。利用红外光谱、热分析仪和扫描电子显微镜进行表征,结果表明,通过静电力和氢键相互作用,GO和CS成功复合,制备的(PAA/GO-CS)n复合膜具有稳定的热化学性质,复合膜的表面形貌和孔隙可以通过组装层数进行调控。研究发现,(PAA/GO-CS)n复合膜对亚甲基蓝和刚果红的渗透率随组装层数增加而下降,截留率随组装层数增加呈上升趋势,复合膜对带正电荷的亚甲基蓝具有优先选择吸附性。当组装层数达20层时,(PAA/GO-CS)n复合膜对亚甲基蓝的渗透率为2761.3 L·m-2·h-1·bar-1,截留率91%,吸附率39%,对刚果红的渗透率为3068 L·m-2·h-1·bar-1,截留率43%,吸附率33%。  
        关键词：氧化石墨烯;壳聚糖;复合膜;吸附分离;染料   
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        发布时间：2023-11-23

        教学

      • 何平笙,朱平平,杨海洋,薛长国
        2023, 36(12): 1734-1739. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.014
        摘要：哲学与科学密不可分、相辅相成,在高分子科学中也是这样。在数十年的本科生和研究生教学中深切体会到,高分子物理课程中的哲学内容非常丰富,实例很多。本文着重探讨该课程中的“量变引起质变”的哲学思想,期望学生能在高分子物理学科发展中体会到学习哲学的重要性。  
        关键词：高分子物理;量变到质变;柔性;结晶度分布   
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        发布时间：2023-11-23
      • 李振华,沈雷
        2023, 36(12): 1740-1744. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.015
        摘要：“高分子物理”是研究高分子结构与性能之间内在关系及其规律的学科,是材料、化学、化工专业的核心课程,旨在培养学生运用正确的物理思维分析和解决高分子相关问题的能力,为以后专业发展提供重要的学科基础。不同于小分子,高分子在不同空间和能量上具有多尺度特征。同时,相当一部分学生在课堂上的自主学习能力、高阶思维能力、创新意识均较弱。针对该课程的教学“痛点”问题,培养具有原创能力的高素质人才,应以学生发展为中心,大力推进“科教深度融合”课堂改革,以科研项目牵引“高分子物理”课堂的“课前思辨”“课堂体验”“课后实践”各环节,使学生在“探究式”“讨论式”“实践式”的“科教深度融合”过程中进行全身心学习,做到“知行”统一与学思结合,有效实现“知识-能力-素质”一体化育人,本科生在基础研究领域中的原创能力大大增强,教学创新成效显著。  
        关键词：高分子物理;科教深度融合;一体化育人   
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        发布时间：2023-11-23
      • 王晓蓉,周世嘉,陈常东,邓玉媛,胡跃鑫
        2023, 36(12): 1745-1748. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.12.016
        摘要：辽宁石油化工大学材料化学专业为推动一流专业的深入建设,以高分子化工为方向,从理论课程的建设、实验与理论教学的融合,课程思政的挖掘以及科技竞赛与毕业设计的结合四大模块开展了一系列的改革与实践,为培养新形势下高分子化工领域应用型工程技术人才打下坚实的基础。  
        关键词：高分子化工;一流专业;材料化学   
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