最新刊期
      2022 年 第 35 卷 10 期

        项目申请指南

      • 丁玉琴,马劲,李晓锋,王彬
        2022, 35(10): 1-8. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.001
        摘要：介绍了2021年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部材料科学二处有机高分子材料学科科学基金项目的申请受理、评审和资助以及科学基金项目的进展和结题管理情况;阐述了学科在落实科学基金改革任务方面的具体举措以及对学科未来工作的展望。  
        关键词：有机高分子材料学科;国家自然科学基金;科学基金改革   
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        发布时间：2022-09-09

        综述

      • 刘佳伟,戴彩丽,李琳
        2022, 35(10): 9-15. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.002
        摘要：自修复凝胶作为智能材料的一种,在受到外力破坏后能够自修复其结构与机械等性能,在高分子材料与石油工程交叉学科的发展中具有深远意义。本文系统介绍了基于多重氢键作用、静电-氢键作用、金属配位-氢键作用、π-π 堆积-氢键作用、类儿茶酚型多种超分子作用的自修复凝胶在近些年的研究进展,分析了不同类型超分子作用规律及自修复特点,探讨了自修复凝胶材料在油田钻井、压裂、储层调控等领域的潜在应用,基于多重超分子作用设计的材料将会推动油田的智能发展。  
        关键词：自修复凝胶;超分子作用;智能材料;油田化学   
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        发布时间：2022-09-09
      • 杨鑫,李茹,邢倩云,杨广霖,谢涛,严锡源
        2022, 35(10): 16-26. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.003
        摘要：低温等离子体具有改性效率高、操作简单、无废料和副产物产生等优点,在聚乳酸(PLA)材料表面改性方面已有研究和应用。本文主要综述了不同等离子体源在不同的改性条件下对PLA 材料表面性能的影响;近年来低温等离子体改性技术运用在PLA包装和医疗领域中的应用及安全问题讨论。低温等离子体改性技术可以改善PLA材料表面的亲水性、生物相容性、细胞粘附性、附着力,在增加材料表面粗糙度的同时不改变材料整体性质,是一种可以代替化学和物理法广泛用于包装和医疗领域的改性方法。希望能为低温等离子体改性PLA材料运用在包装和医疗领域提供参考。  
        关键词：低温等离子体;PLA;包装领域;医疗领域   
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        发布时间：2022-09-09
      • 陈驰坤亚,张金铭,王楠,张高文
        2022, 35(10): 27-32. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.004
        摘要：医用导管是广泛用于各类外科手术、插管手术中的必备耗材,其表面涂覆聚合物超润滑涂层旨在减小导管在临床应用中的组织摩擦,避免产生组织损伤而引发炎症。本文对不同聚合物超润滑涂层体系以及涂层附着力优化和抗菌修饰的研究进行了综述,重点介绍了聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、天然多糖及衍生物等聚合物超润滑涂层体系的研究进展,以及采用硅烷偶联剂处理、光化学反应法提升涂层附着力的方法和采用无机抗菌剂、有机抗菌剂、载药涂层进行亲水涂层抗菌修饰的最新研究。  
        关键词：医用导管;聚合物涂层;超润滑亲水涂层;附着力;抗菌修饰   
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        发布时间：2022-09-09
      • 甄竹云,王煜雯,龙云瑞,邢倩,翁云宣
        2022, 35(10): 33-40. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.005
        摘要：多层共挤法作为一种一次性成型的加工方法,避免了传统的复合、涂附等后加工工艺,可以有效降低生产成本;同时,采用多层共挤出的方法制备的薄膜兼具多种聚合物的优良性能,在食品、医药、日化等领域已有广泛应用,具有良好的发展前景。本文对多层共挤复合薄膜的结构、性能、应用领域进行了概述,着重介绍了可降解多层共挤复合膜,并对其发展趋势进行了展望。  
        关键词：多层共挤;生物降解;力学强度;阻隔性能   
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        发布时间：2022-09-09
      • 郭天昊,曲树璋,张韬毅,王伟
        2022, 35(10): 41-53. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.006
        摘要：本文综述了烯烃聚合的单中心催化剂体系中第三组分的影响。作为活性中心形成的非必要组分,第三组分对聚合物结构及聚合行为有重要影响。本文涉及了烷基金属类第三组分对聚合物结构、组成、分子量以及聚合行为的影响,总结了第三组分对单一催化剂体系、复合催化剂体系以及单一单体和多种单体的聚合体系的影响,重点讨论了链转移机理、配位链转移聚合原理以及链穿梭聚合技术。  
        关键词：单中心催化剂;第三组分;链转移;配位链转移聚合;链穿梭聚合   
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        发布时间：2022-09-09
      • 冯园,王宏球,于俊荣
        2022, 35(10): 54-62. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.007
        摘要：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因具有优异的力学性能和较低的摩擦系数而被广泛用于减摩耐磨材料,然而UHMWPE表面硬度低、耐磨粒磨损性能差又易造成摩擦失效,影响了其在高耐磨领域的应用。本论文阐述了影响 UHMWPE 磨损性质的外在及内在因素,综述了UHMWPE的摩擦磨损机理及其研究进展,从使用润滑剂、共混改性、交联改性和在制品表面构筑耐磨涂层四个方面总结了改善UHMWPE耐磨性的方法,并详细阐述了UHMWPE的耐磨改性研究进展,为高耐磨UHMWPE材料的制备提供了一定的实验借鉴以及理论依据。  
        关键词：超高分子量聚乙烯;磨损机理;耐磨改性   
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        发布时间：2022-09-09

        研究简报

      • 田统帅,刘够生
        2022, 35(10): 63-73. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.008
        摘要：将磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)与多聚磷酸(PPA)复配成新的复合阻燃剂,并用于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料阻燃。使用极限氧指数(LOI)、UL-94测试、锥型量热测试(CCT)研究材料阻燃性能和燃烧行为,使用TG-FTIR和FTIR对阻燃材料在热降解过程中气相产物和凝固相残渣结构进行分析,并推测复配阻燃剂在PMMA材料中的阻燃机理。研究结果表明,当复配阻燃剂添加量为18%时(TDCPP与PPA 质量比为5∶1),阻燃PMMA材料的LOI值为27.1%,并能通过UL-94测试V-0级别,同时材料具有优异的耐热性能和物理性能。此方法制备的PMMA浇铸板材料已实现工业化生产。  
        关键词：聚甲基丙烯酸甲酯;磷酸酯;复配;阻燃   
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        发布时间：2022-09-09
      • 高志亮,南蓓蓓,白阳,乔红军
        2022, 35(10): 74-86. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.009
        摘要：本文选用β-环糊精和聚乙二醇两种生物相容性材料,通过向体系中引入动态化学键,快速构筑了具有自愈合性能的pH 响应性水凝胶。首先,通过对β-环糊精6位羟基的全碘代、全叠氮以及全胺化反应,合成了6-位全胺基取代环糊精(β-CD-(NH2)7);接下来通过聚乙二醇(2K)和对羧基苯甲醛的酯化反应合成苯甲醛基封端的聚乙二醇(PEG-FA)。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、核磁共振碳谱(13CNMR)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Maldi-TOF-MS)对产物进行结构表征,结果与预期相符。其次,通过6-位全取代胺化环糊精(β-CD-(NH2)7)和苯甲醛基封端聚乙二醇(PEG-2FA)的席夫碱反应制备了基于可逆动态化学键的pH 响应性水凝胶,并对水凝胶的最低凝胶浓度,溶胶凝胶转变、自愈合性能以及体外药物释放性能、体外细胞毒性进行研究。所构筑的水凝胶通过感应pH 变化,可实现可逆化学键的断裂和重组,在溶胶与凝胶之间建立动态平衡关系,从而完成水凝胶的生成-破损-愈合过程;体外药物释放性能实验发现pH 的刺激可加速水凝胶的药物释放行为;基础细胞实验表明,水凝胶的细胞毒性较低,在癌症治疗中具有潜在的应用价值。  
        关键词：动态化学键;β-环糊精;席夫碱反应;自愈合   
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        发布时间：2022-09-09
      • 曾艳宁,杨斌,杨伟明
        2022, 35(10): 87-98. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.010
        摘要：传统网络聚合物结构稳定性能优异,然而一旦损伤不可自修复和再加工。目前大部分聚合所需单体来源于不可再生的煤和石油资源,导致不可再生资源危机加剧。类玻璃高分子具有可逆共价交联网络,在外界刺激下可以发生网络的重组,促使材料进行再加工和自修复。本次研究利用具有丰富环氧基团的可再生生物质资源环氧大豆油为基体,以含端疏基的2,2'-(1,4-亚苯基)-双[4-硫醇-1,3,2-二氧杂戊烷](BDB)为交联剂,通过环氧-疏基“点击”反应固化获得环氧类玻璃高分子。研究交联剂用量对所得类玻璃高分子结构和性能的影响,当两原料的环氧基-疏基等摩尔比固化时,所得类玻璃高分子性能最优,具有优异的再加工和自修复 (接近100%修复)以及焊接能力。  
        关键词：类玻璃高分子;硼酸酯键;自修复;再加工;焊接   
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        发布时间：2022-09-09
      • 周闯,张利,李普旺,何祖宇,王超,刘运浩,宋书会,谢木标,杨子明
        2022, 35(10): 99-107. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.011
        摘要：纳米载体由于对药物的包封和释放作用,可以有效地保护杀虫剂中药物分子免受外界条件的降解,且对目标害虫具有缓慢释放作用,在农业科学、生物科学等领域得到了大量的应用。本文通过酰基化反应将α-亚麻酸(ALA)疏水性脂肪长链和尿素(urea)亲水性基团接枝到羧甲基壳聚糖上,制备两亲性壳聚糖衍生物(UCMCS- g-ALA),并通过红外光谱、核磁氢谱对其结构进行表征。然后,以U-CMCS-g-ALA 为壁材,噻虫胺 (CTD)为芯材,采用超声波自组装的方法制备了载药纳米胶束CTD@U-CMCS-g-ALA。扫描电镜显示纳米胶束呈球形,粒径分布均匀,平均粒径约为465 nm,在室温条件下具有缓释性能和pH 响应性能,在弱酸和中性环境中(pH=6.5,pH=7.4)可以释放出更多的药物。最后通过人工饲料掺入法对甘蔗螟虫测试抗拒食活性,结果显示载药纳米胶束能有效抑制甘蔗螟虫的生长发育,具有一定的杀虫性能。  
        关键词：羧甲基壳聚糖;两亲性;纳米胶束;自组装;杀虫   
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        发布时间：2022-09-09
      • 臧学丽,黄志远,叶春民
        2022, 35(10): 108-119. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.012
        摘要：为了进一步验证转谷氨酰胺酶(TGase)交联大豆分离蛋白(SPI)作用机制,本研究通过计算化学方法模拟催化过程,利用在多相催化和生物催化领域来预算物质结构中经常使用的高斯软件(Gaussian)对TGase交联SPI作用机制进行模拟,经计算确定了转谷氨酰胺酶活性中心5个氨基酸连接的最佳结构。对酶催化SPI赖氨酸和谷氨酰胺脱氨反应过程进行了模拟。通过计算发现,在8种可能脱氨的方式中,只有2种方式的反应能顺利进行,每种方式各占一定比例,即谷氨酰胺脱γ 位酰胺的氨基与赖氨酸ε 位氨基氢、谷氨酰胺脱α 位氨基与赖氨酸ε 位氨基氢发生脱氨反应,反应过程的能垒分别为49.50和44.35 kcal/mol。SPI发生随机交联可生成高分子聚合物,改变SPI的功能特性,提高大豆分离蛋白的凝胶强度。  
        关键词：高斯软件;转谷氨酰胺酶;交联;大豆分离蛋白;机理   
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        发布时间：2022-09-09
      • 曹乐乐,宋俊,邵程浩
        2022, 35(10): 120-130. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.013
        摘要：纤维素织物在使用过程中易受到水渍的污染,甚至还会滋生细菌。为了降低污染物对织物使用性能的影响,需要对其进行抗污染改性。本文将纤维素织物依次在多巴胺、硫酸铜溶液中进行处理,通过硼氢化钠将铜离子还原成铜单质,再将处理后的织物浸渍于十六烷基三甲氧基硅烷(Hexadecyltrimethoxysilane, HDTMS)溶液中,制备具有抗污染性能的织物。结果表明,制备的抗污染织物的接触角为155°,满足超疏水表面的要求,且对大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S. aureus)的抑菌率均达到了99.9%。织物经过24 h的超声处理后,仍保持稳定的抗污染性能。本文所制备的抗污染织物兼具抗水性污染和可生物降解的特点,有望拓展其在医疗卫生等领域的应用。  
        关键词：纤维素织物;多巴胺;抗污染性;超疏水性   
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        发布时间：2022-09-09
      • 赵瑨云,穆寄林,丁晓红,徐婕,胡家朋,林皓,付兴平
        2022, 35(10): 131-137. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.014
        摘要：以聚乳酸(PLLA)和醋酸纤维素(CA)为成膜材质,在一定温度和湿度条件下,利用水蒸气辅助法成功制备PLLA/CA蜂窝状复合多孔膜。研究溶剂种类、湿度、聚合物浓度、聚合物比例和成膜温度等条件对蜂窝孔形成的影响。实验结果表明环境湿度从43%增加至91%,蜂窝孔的孔径从1.67±1.34 μm 增加至5.01± 1.34 μm,且孔径大小与湿度呈现一阶线性关系。通过理论推导得到拟合直线的斜率为0.068,即环境湿度每增加1%,孔直径增加0.068 μm,孔直径的增长率为0.068 μm/%。聚合物浓度从1 wt%增加至6 wt%,蜂窝孔的孔径呈现先增大后减小的趋势。温度在10~50 ℃范围内,环境温度对孔形貌及其孔径并无太大影响。纯 PLLA蜂窝状多孔膜的水接触角为(128.1±2.4)°,随着体系中CA 含量增加,多孔膜的水接触角降低。当 PLLA/CA=5∶5时,水接触角为(50.2±1.4)°,说明体系中加入一定量CA 后,多孔膜的亲水性提高,亲水性的提高有利于细胞在其表面的粘附、迁移、繁殖和生长。  
        关键词：水蒸气辅助法;聚乳酸;醋酸纤维素;蜂窝孔;亲水性   
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        发布时间：2022-09-09

        教学

      • 李仲伟,高生,井涞荥,张云强,张献,姚金水
        2022, 35(10): 138-142. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.015
        摘要：使用蒙脱土等层状硅酸盐制备层状高分子纳米复合材料是高分子纳米复合材料的三大制备方式之一,蒙脱土在聚合物中的结构对复合材料的性能有重要影响,因此存在着蒙脱土结构-纳米复合材料性能的构效关系。只有充分理解这种构效关系,才能完全掌握层状纳米材料给高分子材料的性能带来的巨大提升。传统的教学方式抽象枯燥,导致学生不能完全掌握。为了达到更好的教学效果,作者将这种构效关系与生活中的名菜进行了类比,画出精美的对应关系图片,通过形象化教学方式,在寓教于乐中增强学生的理解和掌握。实践证明,学生对构效关系掌握全面,教学效果良好,为广大学生认可。  
        关键词：层状高分子纳米复合材料;结构-性能构效关系;形象化教学   
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      • 吴德智,陈唯实,宋信莉,陈晓兰
        2022, 35(10): 143-148. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.016
        摘要：药用高分子材料学是一门综合性和应用性极强的学科,是将高分子材料应用于药物制剂的实践过程,解决处方设计中发生的问题。由于高分子材料学综合性、实践性强、知识点多且分散等,不易形成整体知识结构,不利于培养学生解决实际问题的能力。根据教学内容与目标,将繁杂体系规划层次,重新制定教学方案,以学生为主体,引导学生构建“整体观”的思维模式,将思维导图、归纳对比、问题教学法等不同的教学方法应用于高分子材料学的实际教学过程,优化教学模式,调动学习积极性,培养“分析-应用-综合”思维,提高教学效果和教学质量,实现药用高分子材料学实践性和创新性人才培养的目标。  
        关键词：药用高分子材料学;思维导图;以问题为导向;归纳对比   
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        发布时间：2022-09-09
      • 刘丽娟,朱森,张宝莲,王滨,赵洪宾,张守超
        2022, 35(10): 149-154. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.017
        摘要：为提高学生学习《高分子化学与物理》的积极性和主动性,应用反向课程矩阵法进行课程设计,使教学目标、教学方法和评价方式突出了以学生为中心、产出为导向和可持续改进的设计思想;通过编制课程矩阵将具体的教学目标、学生的学习方法、老师的教学方法和考核评价指标呈现给学生,使学生学习方向更明确。通过在线学习平台(超星学习通),教师可以发布教学矩阵,提供教学资源,学生可以根据教学矩阵的要求自学、评测、提交作业,教师根据平台的统计数据了解学生的学情,及时调整教学策略。经过迭代完善,教学创新效果初显,学生的自主学习能力逐步提高。  
        关键词：高分子;课程矩阵;反向设计;教学模式   
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        发布时间：2022-09-09
      • 何志才,余彬彬,杨旭宇,王庆丰,闫瑞强,武承林,肖圣威
        2022, 35(10): 155-161. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.018
        摘要：挤出造粒是模塑产业中重要的生产工艺环节之一,在高分子材料专业本科教学人才培养方案与专业核心能力考核中均有体现。为了提高学生对挤出机(挤出造粒)知识和相关技能的掌握,本文详细介绍了利用虚拟现实技术构建的挤出机(挤出造粒)仿真场景及其虚拟实验教学实践,该成果获得“挤出机(挤出造粒)工艺仿真软件V1.0”软件著作权(登记号:2019SR1039132)。通过开设挤出机(挤出造粒)虚拟仿真实验可实现学生在虚拟环境中模拟进行挤出(挤出造粒)操作工艺,激发学生学习专业知识的兴趣,提高学生实际操作和分析解决问题的能力。  
        关键词：挤出机(挤出造粒);虚拟仿真;成效分析;学生评价   
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        发布时间：2022-09-09
      • 李国平,王晓青,柴春鹏,罗运军
        2022, 35(10): 162-168. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.10.019
        摘要：《高分子物理》是高分子材料专业的一门专业基础课程,在学生思维能力提升、专业知识掌握、实践水平提高等方面都发挥着重要的作用。互联网时代下,应充分发挥线上教学的优势,并遵从“以学生为主、产出导向”的OBE教学理念,实现线上教学与线下教学的紧密结合,构建基于MOOC的《高分子物理》线上线下混合教学模式。本文以“高分子的分子运动”为例,系统阐述由“课前自学-线下教学-课后复习巩固”三个阶段组成的线上线下混合教学模式,并以教学目标达成度、学生问卷调查等分析了学习效果,结果表明,混合教学模式可提高学生的学习兴趣,提升学生的学习动力,教学效果优良。  
        关键词：线上教学;混合式;OBE教学理念;高分子物理   
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