最新刊期
      2017 年 第 30 卷 10 期

        专论

      • 雷军,杨书桂,茹佳峰,李忠明
        2017, 30(10): 1-12. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.001
        摘要：流动诱导聚合物结晶研究很少在压力场下开展，其原因是压力下流动诱导聚合物结晶对实验设备要求较高。然而，实际加工中不仅存在流动场，还有压力场。为此，作者课题组利用自制的装置对压力下流动诱导聚合物结晶开展了系统研究，发现其结晶行为与常压的流动诱导结晶有较大差别。等规聚丙烯（iPP)在压力和剪切场下可形成独特取向球形晶体形态。在短时间内(30min) ， iPP片晶可快速增厚，形成熔点接近平衡熔点的厚片晶(近180℃），其原因是在压力和流动场协同作用下，片晶增厚活化能快速减小。同时，从研究结果也获得了添加β成核剂的iPP体系在压力和流动场下形成β晶的窗口条件。对聚乳酸（PLA)的研究也发现了相似的片晶快速增厚规律。另外，在压力和流动场下，可直接从PLA熔体中获得可增韧PLA的β晶。研究成果为实际加工中的聚合物形态结构调控提供了理论和实验依据。  
        关键词：压力;流动场;流动诱导结晶;形态结构   
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        发布时间：2022-09-06
      • 柏栋予,白红伟,傅强
        2017, 30(10): 13-22. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.002
        摘要：高分子材料烧结成型是借鉴粉末冶金技术而形成的一种特殊的成型加工方法，特别适合熔体粘度极大、高温易分解的高分子材料的成型加工。传统高分子材料的烧结成型温度在熔点以上，通过粉末的熔融和界面扩散将粉末烧结在一起。本文首先对聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯这两种常用于烧结成型的高分子材料的烧结成型工艺条件、成型机理及其多功能材料的制备等方面进行了系统的介绍；最后，重点分析了我们组最近针对立构复合型聚乳酸熔融稳定性差、熔融加工易降解的问题而提出的一种低温（低于立构复合晶体熔点）烧结成型新方法，即通过在粉末表面形成新立构复合晶体将粉末烧结在一起，并对其研究进展进行了综述。  
        关键词：烧结成型;聚乳酸;立构复合;聚四氟乙烯;超高分子量聚乙烯   
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        发布时间：2022-09-06
      • 方文祥,沈佳斌,李姜,吴宏,张先龙,陈蓉,郭少云
        2017, 30(10): 23-32. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.003
        摘要：自然界中的层状有序结构如强韧的贝壳、树木等，往往带来优异的性能或特殊的功能。作为仿生材料学在高分子加工成型技术中的应用，聚合物微纳层共挤出技术是通过特殊的流道设计对聚合物熔体进行多次强制分割叠加，来制备高性能交替多层聚合物材料的新方法。层倍增器单元对熔体的多重力场作用，为多相多组分体系形态的原位调控提供了可能。而通过两相交替层状排布形成的受限层空间和丰富的层界面不仅赋予了材料独特的力学、光电、阻隔等性能，还为聚合物结晶调控提供了理想的研究模型。本文简要综述了近年来在层倍增过程中聚合物的形态结构演变及其对相关性能影响方面的研究进展。  
        关键词：微纳层共挤出;多重力场;受限结晶;结构演变;物理性能   
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        发布时间：2022-09-06
      • 廖述驰,田丽蓉,何苗,虎晓东,夏和生
        2017, 30(10): 33-40. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.004
        摘要：与传统的块状气凝胶不同，气凝胶微球是一种具有独特结构的新材料。它既由纳米级材料构建，又有微米级尺寸，同时还具备气凝胶特有的热、声、光、电性质和复杂的三维网络拓扑结构，在生物医药、环境修复、功能性载体、能源存储和转化等领域具有广泛的应用潜力。近年来，国内外关于气凝胶微球的研究进展迅速，但关于气凝胶微球的综述还没有报道。本文结合气凝胶微球领域最新的研究进展，从气凝胶微球的制备方法、种类以及不同种类的气凝胶微球在环境、医药、能源领域的应用等方面进行了综述。  
        关键词：气凝胶;微球;乳液法;喷雾法   
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      • 陈宁,夏和生,张杰,王琪
        2017, 30(10): 41-51. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.005
        摘要：高分子材料3D打印加工可制备传统加工不能制备的形状复杂的高分子制件，是近年来发展很快的先进制造技术。但适用于 3D打印加工的高分子材料种类少，结构功能单一，难以制备高分子功能器件。本文介绍了我们在聚合物基微纳米功能复合材料3D打印加工方面的研究工作：通过有机／无机杂化、固相剪切碾磨、超声辐照、分子复合等技术制备适合于选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积成型(FDM)的聚合物基微纳米功能复合材料；实现了聚合物基微纳米功能复合粉体的SLS加工和功能复合丝条的FDM加工；研究了 3D打印低维构建、层层叠加、自由界面成型、复杂固-液-固转变过程；建立了功能复合粉体球形化技术，发明了直接熔融挤出新型FDM打印机；制备了常规加工方法不能制备的数种形状复杂的功能器件，如尼龙11/钛酸钡压电器件、柔性聚氨酯／碳纳米管传感器、个性化人颌骨模型等，突破了传统加工难以制备复杂形状制品和目前3D打印难以制备功能制品的局限。  
        关键词：聚合物基微纳米功能复合材料;3D打印加工;选择性激光烧结;熔融沉积成型   
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        发布时间：2022-09-06

        综述

      • 黄亚江,叶林,廖霞,黄光速,淡宜,郭少云,陶友季,揭敢新,李光宪
        2017, 30(10): 52-63. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.006
        摘要：复杂条件下有机高分子材料的老化、寿命预测和防治研究对满足相关行业发展的迫切需求，实现节能减排、环境保护及可持续发展等战略目标具有重大意义。本文重点综述了近年来针对聚烯烃、工程塑料、橡胶、涂料等大宗高分子材料在我国复杂大气环境中的自然老化及人工模拟加速老化研究的新进展，对材料老化失效基本规律和分子机理、老化数据库的建立及老化分级图谱的绘制进行了介绍，探讨了户外自然环境和人工模拟环境下材料老化失效规律的对应关系、服役寿命理论的预测模型及失效防治延寿新方法，并对其中存在的问题及下一步发展方向进行了展望。  
        关键词：高分子材料;复杂条件;老化分子机理;服役寿命预测;稳定化   
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      • 徐小鹏,李作佳,张光军,李瑛,彭强
        2017, 30(10): 64-79. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.007
        摘要：聚合物太阳能电池因其质量轻、柔性、可溶液制备成大面积器件等优点受到学术界和产业界的广泛关注。目前，聚合物太阳能电池仍然处于实验室研究阶段，研究重点依然集中在器件效率以及使用寿命的进一步提高上。开发新颖高效的聚合物太阳能电池材料是持续提高电池器件效率的原动力。给体(D)-受体(A)型共轭聚合物材料具有宽的光谱吸收、可调节的能级水平、强的分子内电荷转移过程等特征，成为聚合物太阳能电池材料设计的重要策略之一。众多的给体和受体结构单元已被筛选用来构建高性能的D-A型共轭聚合物光伏材料。其中，萘并双噻二唑及其衍生稠环受体结构单元因其具有刚性的共轭平面、强的吸电子能力等特点，被广泛用于设计高性能的聚合物太阳能电池给体材料。基于此，本文综述了萘并双噻二唑及其衍生稠环受体构筑单元在发展D-A型聚合物给体材料方面的应用，并对该类材料的发展方向和前景提出了展望。  
        关键词：萘并双噻二唑;D-A型共轭聚合物;给体材料;聚合物太阳能电池;高效率   
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      • 赵伟锋,孙树东,赵长生
        2017, 30(10): 80-88. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.008
        摘要：聚醚砜具备良好的热稳定性、氧化稳定性、机械性能与成膜性，用它制备的高分子膜材料在分离净化领域，特别是血液净化领域得到广泛应用。本文综述聚醚砜膜渗透性能的调控，介绍近年来聚醚砜血液净化膜材料的血液相容性、抗污性、抗菌性、细胞相容性及多功能性的改性研究进展，包括本课题组的研究工作，并展望未来研究及发展方向。  
        关键词：聚醚砜膜;血液净化;血液相容性;抗污性;抗菌性;细胞相容性   
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      • 曹杰,卢灿辉,吴晓东,张新星
        2017, 30(10): 89-95. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.009
        摘要：设计和构筑有序微纳结构导电网络是聚合物基导电复合材料(CPC)加工中的关键问题，对于降低复合材料的逾渗阈值，提高其电导率和电阻响应灵敏性具有重要意义。本文综述了近年来CPC材料加工中利用双逾渗网络构筑法、隔离结构构筑法、气凝胶模板法、乳液模板法、3D打印法在聚合物基体中构建微纳导电网络及其在柔性传感器中的应用研究进展，并对未来CPC材料及其柔性传感器制备的加工新方法进行了展望。  
        关键词：聚合物基导电复合材料(CPC);柔性传感器;聚合物加工;导电网络构筑;微纳结构   
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      • 包睿莹,魏馨丰,曹志强,尹海燕,刘正英,杨鸣波,杨伟
        2017, 30(10): 96-106. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.010
        摘要：聚乳酸(PLA)是目前合成生物可降解高分子材料中应用量最大的品种，可望逐渐部分取代聚烯烃而更广泛应用于各个领域。但PLA树脂结构决定的松弛特性导致其加工过程特殊的黏弹特性，使其熔体强度低、成型工艺特性不稳定并进而导致产品尺寸和性能不稳定。此外，PLA极低的结晶速率，使其在挤出和注射成型等较高冷却速率的实际加工条件下呈无定型态，进一步影响了其加工和使用性能。这些问题已成为PLA更大规模商品化应用的瓶颈。本文从通过调控PLA熔体加工过程的黏弹特性而提高其可加工性出发，综述近年来本课题组在PLA成型加工过程中熔体粘弹特性和结晶行为（结晶速率和结晶结构）调控方面的研究进展。  
        关键词：聚乳酸;熔体粘弹特性;结晶速率;立构复合结晶   
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      • 殷鸿尧,苏鑫,冯玉军
        2017, 30(10): 107-127. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.011
        摘要：碳纳米管和石墨烯是碳纳米材料的典型代表，其纳米尺度赋予了其优异的光、电、热以及机械性能。然而，这些碳纳米材料间存在较强的范德华力，导致其溶解性差，后续加工处理困难。为提高碳纳米材料的溶解性，通常利用聚合物或其它小分子物质对其进行修饰。而利用刺激响应性聚合物或化合物功能化碳纳米材料，不仅可以提高其溶解性，还可以赋予其环境刺激响应功能。本文主要综述了近年来利用温度、pH、光以及CO2响应聚合物或小分子化合物对碳纳米管和石墨烯进行共价键、非共价键修饰并赋予其环境刺激响应特性的方法、功能和相关应用，展望了修饰得到的纳米碳杂化材料的应用前景及下一步发展方向。  
        关键词：碳纳米材料;刺激响应;表面修饰;智能性能   
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        发布时间：2022-09-06
      • 罗锋,李洁华,谭鸿,傅强
        2017, 30(10): 128-138. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2017.10.012
        摘要：生物可降解医用聚氨酯由于其优良的生物相容性、降解性、功能化修饰和力学性能可调控等优点，逐渐引起研究者的关注，尤其在药物传递和组织工程支架等方面可望具有广阔的应用前景。结合本课题组开展的工作，本文综述了生物可降解医用聚氨酯材料在结构、功能化设计及医学应用上的研究进展，并展望了其在医学材料中的发展前景。  
        关键词：聚氨酯;生物医用;降解;功能化   
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